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RA 02帶電平轉(zhuǎn)換器的分線器開源分享

2022-10-27 | zip | 0.36 MB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

描述

poYBAGNYe02AfMHMAAB3gMsNjgg293.png
?

RA-02 帶電平轉(zhuǎn)換器的分線器

面包板和初學(xué)者友好型 RA-02 分線模塊

pYYBAGNYe0-ARnbPAACAV9sK9bQ261.jpg
?

大多數(shù)創(chuàng)客和電子愛好者可能已經(jīng)知道 RA-02 LoRa 模塊。他們中的許多人可能擁有一兩個 RA-02 Breakout 模塊……對于那些擁有的人,他們肯定會知道使用這個特定的 Breakout 模塊時(shí)遇到的問題……

RA-02 模塊本身就是一個很棒的套件,當(dāng)在定制 PCB 上使用時(shí),它的設(shè)計(jì)考慮了該模塊的所有小秘密,是一種樂趣。然而,以現(xiàn)有的外形尺寸使用 RA-02 分線模塊確實(shí)會帶來很多獨(dú)特的挑戰(zhàn),如果您沒有意識到這些挑戰(zhàn),可能會導(dǎo)致很多令人沮喪的時(shí)刻,甚至?xí)δK造成永久性損壞。 ..

這些挑戰(zhàn)是什么

1) 該模塊基于 Semtech 的 SX1278 芯片,為 3v 設(shè)備。IO 引腳不兼容 5v,但與 5v 一起使用時(shí)似乎可以工作幾個小時(shí)左右……這導(dǎo)致很多人,尤其是在 Youtube 上,認(rèn)為可以向該模塊發(fā)送 5v 邏輯信號……

我還沒有看到任何 Youtube 視頻告訴觀眾至少使用電阻分壓器或邏輯轉(zhuǎn)換器......人們只是不知道,而那些知道的人似乎保持沉默!

添加邏輯轉(zhuǎn)換器實(shí)際上由數(shù)據(jù)表指定。

2) 添加邏輯轉(zhuǎn)換器意味著添加額外的布線,對于基于面包板的項(xiàng)目,這會增加復(fù)雜性。

3) 您總共需要連接 4 個接地引腳。沒有連接所有這些,會導(dǎo)致有趣的事情發(fā)生,從過熱到失敗......(我在研究這個項(xiàng)目時(shí)的個人經(jīng)驗(yàn))

4)現(xiàn)有的分線模塊不兼容面包板,導(dǎo)致浮動組件到處都是電線,導(dǎo)致連接不穩(wěn)定等......

基本上類似于下圖:

poYBAGNYe1GATS2qAACEF9_9t1E685.jpg
?

在這張圖片中,我有一個現(xiàn)有的 RA-02 分線模塊,帶有一個 8 通道邏輯轉(zhuǎn)換器和一個 Arduino Uno 克隆,以及使此設(shè)置成為可能所需的所有接線......確實(shí)有很多電線......

我的解決方案:

我設(shè)計(jì)并使用了很多 LoRa PCB,在所有這些 PCB 上,我使用 BSS138 N-MOS Mosfet 和 10k 電阻器實(shí)現(xiàn)邏輯轉(zhuǎn)換。這是一種便宜且可靠的解決方案,但它會占用 PCB 上的大量空間,因?yàn)槿绻乙獮?RA-02 的所有 GPIO 和 IO 引腳提供電平轉(zhuǎn)換,這意味著需要 11 個 Mosfet 和 22 個 10k 電阻。 ..

我還經(jīng)常遇到許多不必要的電線的問題,其中許多電線有時(shí)會直接開箱即用,在制作原型時(shí)。我通過設(shè)計(jì)一些專用的 PCB 解決方案部分解決了這個問題,但這并不總是理想的,

在面包板兼容模塊上使用專用邏輯轉(zhuǎn)換器 IC 和基于 Mosfet 的轉(zhuǎn)換器來彌補(bǔ)差異似乎是個好主意,因此我繼續(xù)設(shè)計(jì)了以下解決方案:

poYBAGNYe1SAJ2h6AACxD1fKhts984.jpg
?

分線板模塊與面包板兼容,并且有明確標(biāo)記的引腳以指示模塊的 3v 和 5v 側(cè)。

測試模塊:

使用 5v 設(shè)備(Cytron 的 Maker Uno

對于我的第一次測試,我決定使用 Arduino Uno Clone 進(jìn)行測試,因?yàn)檫@是大多數(shù)創(chuàng)客和學(xué)生都可以使用的。我使用了 Cytron 的 Maker Uno 平臺,該平臺配備了一些附加功能,例如診斷 LED 等,使原型設(shè)計(jì)變得更加容易。

poYBAGNYe1aAP51KAAB2LMz3l24342.jpg
?

可以清楚的看到,只需要接模塊的5v邏輯端,同時(shí)給模塊提供3v和5v+GND

在這個測試中,我使用了 Sandeep Mistry 的 LoRa 庫和 Arduino IDE 來做一個快速測試草圖。

連接如下:

RA-02 模塊制造商 Uno

味噌 D12

莫西D11

SCK D13

NSS D10

RST D9

DIO0 D2

OE D8

(完整代碼將在下面提供下載)

不過,讓我們看一些重要的部分,以徹底了解如何使用該模塊:

引腳聲明

#include // 包含庫

#include // 我使用了 Sandeep Mistry 的 LoRa 庫,因?yàn)樗子谑褂煤屠斫?/font>

常量 int csPin = 10; // LoRa 無線電芯片選擇

常量 int resetPin = 9; // LoRa 無線電復(fù)位

常量 int irqPin = 2; // 改變你的板子;必須是硬件中斷引腳

常量 int OEPin = 8; // 輸出使能引腳,使能邏輯轉(zhuǎn)換器

在設(shè)置功能中,我們需要做一些額外的工作,因?yàn)槲覀兊?Maker Uno(或您的 Arduino Uno)是一個 5v 設(shè)備...

無效設(shè)置(){

序列號.開始(115200);//初始化串口

pinMode(OEPin,輸出);// 將 OE 引腳設(shè)置為 Outout

數(shù)字寫入(OEPin,高);// 并將其拉高以啟用邏輯轉(zhuǎn)換器

而(!串行);

Serial.println("LoRa Duplex - 設(shè)置擴(kuò)頻因子");

// 覆蓋默認(rèn)的 CS、reset 和 IRQ 引腳(可選)

LoRa.setPins(csPin, resetPin, irqPin); // 設(shè)置 CS、復(fù)位、IRQ 引腳

if (!LoRa.begin(433E6)) { // 在 433 MHz 處初始化比率

Serial.println("LoRa 初始化失敗。檢查你的連接。");

而(真);// 如果失敗,什么也不做

}

LoRa.setSpreadingFactor(8); // 范圍從 6 到 12,默認(rèn) 7 參見 API 文檔

Serial.println("LoRa 初始化成功。");

}

比較,使用標(biāo)準(zhǔn) RS-02 Breakout 模塊,以及我自己的一個“Arduino 類型 PCB”

ATMEGA328P 帶有 8 通道邏輯轉(zhuǎn)換器。

pYYBAGNYe1iAa-EcAACQ1Le2mmQ614.jpg
?

正如我們所看到的,您需要更多的電線才能完成這項(xiàng)工作。還值得注意的是,我們在這塊 ATMEGA328P PCB 上只有 8 個電平轉(zhuǎn)換器,為了使用 RA-02 的所有 GPIO,我們還需要添加一個額外的外部邏輯轉(zhuǎn)換器。

使用 3v 設(shè)備:

Cytron 創(chuàng)客 Nano RP2040

對于我的第二次測試,我決定勇敢一點(diǎn),嘗試使用新的 Raspberry Pi Pico(RP2040 微處理器)。我身邊有很多這樣的人,從來沒有真正用過它們,因?yàn)槲也惶矚g使用 MicroPython 或 CircuitPython,而且最近發(fā)布的 RP2040 的 Arduino Core 仍然很新。 .. 我決定使用我最近從 Cytron 購買的開發(fā)板,Maker Nano RP2040,因?yàn)樗哂兴懈郊拥脑\斷功能,讓我的生活更輕松,我還將使用原始 Pi Pico 板進(jìn)行測試,讓那里的每個人都更容易獲得它。

poYBAGNYe1qAPYFYAABzUQuQow8721.jpg
?

再一次,我使用了 Sandeep Mistry 的 LoRa 庫,帶有完全相同的 Arduino 草圖,用于Maker Uno測試。(我顯然需要更改引腳編號,因?yàn)?RP2040 對其 SPI 接口使用不同的引腳)。

Maker Nano RP2040 RA-02 分線模塊

NSS 17

莫西19

味噌 16

SCK 18

第一時(shí)間 9

DIO0 8

在這種情況下,我們不需要 OE 引腳,因?yàn)?RP2040 是原生 3v 設(shè)備。因此,電平轉(zhuǎn)換器可以保持禁用狀態(tài),其引腳處于三態(tài)(高阻抗)模式。

如果我們看代碼,它類似于 Maker Uno 的代碼,只有 Pin 聲明需要更改

#include // 包含庫

#include

常量 int csPin = 17; // LoRa 無線電芯片選擇

常量 int resetPin = 9; // LoRa 無線電復(fù)位

常量 int irqPin = 8; // 改變你的板子;必須是硬件中斷引腳

字節(jié) msgCount = 0; // 傳出消息的計(jì)數(shù)

整數(shù)間隔 = 2000;// 發(fā)送間隔

長最后發(fā)送時(shí)間 = 0; // 最后一個數(shù)據(jù)包發(fā)送的時(shí)間

// 注意 SPI 在 RP2040 上有不同的名稱,它有 2 個 SPI 端口。我們使用了端口 0

// CIPO(味噌)在引腳 16

// COPI (Mosi) 在引腳 19

// SCK 在引腳 18 上

// CE/SS 在引腳 17 上,正如上面已經(jīng)聲明的

我沒有使用面包板,以使事情盡可能簡單。

Cytron 的 Maker Pi Pico - 分線 PCB 上的 Pi Pico

pYYBAGNYe12ANuVaAAC9pGSqVRk424.jpg
?

為了讓事情變得更簡單,無需使用面包板,我決定使用Maker Pi Pico PCB 進(jìn)行 Original Pi Pico 測試。這個 PCB 基本上是一個大的分線模塊,具有詳細(xì)的引腳編號和一些診斷 LED,但它也使用原生 Pi Pico,通過堞形孔直接焊接到 PCB 上......所以,雖然技術(shù)上不是真正的獨(dú)立 Pico,它讓我的生活更輕松,因此被用于測試,因?yàn)槲铱梢源_定引腳的標(biāo)記與原始 Pico 上的完全相同。

Maker Nano RP2040使用的代碼完美運(yùn)行,無需更改。

這篇文章現(xiàn)在已經(jīng)很長了,所以我決定不在這里包括我對 ESP-12E ( NodeMCU ) 或 ESP32 開發(fā)板的測試......它們也能按預(yù)期工作。

總之

當(dāng)我開始這個項(xiàng)目時(shí),我著手解決一個問題(對我個人而言),這可能會幫助許多其他人使用 RA-02 模塊來完成更多的項(xiàng)目和任務(wù)。當(dāng)前形式的 Breakout 模塊也可以與 RA-01h 模塊(915Mhz 模塊)一起使用,無需任何更改。所有 GPIO 引腳均已分線,并可通過分線模塊兩側(cè)的全邏輯轉(zhuǎn)換引腳訪問。

我希望這對某人有用。在這個階段我也不會發(fā)布完整的原理圖,因?yàn)槲铱赡軙Q定在不久的將來做一些小的外觀改動。

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