Learn_SX1276

Visão geral

• O SX1276 é um modem Lora que pode enviar e receber dados a uma longa distância (quilômetros de distância) de uma maneira eficiente em termos de energia.
• Este repositório é ajudar o iniciante a aprender a operar o chip SX1276 (faça transmissão básica/tx e recepção/rx).
• Este repositório é quase uma reescrita de Martynwheeler/U-Lora com extensas anotações.
• O código é compatível com JGromes/Radiolib (uma popular biblioteca Arduino Lora)

Onde encontrar SX1276

• Muitos quadros de desenvolvimento do ESP32 LORA (Heltec Wifi Lora 32 V2, TTGO T-feixe v1.1) estão usando SX1276.
• Adafruit criou uma ruptura independente com base em SX1276: Adafruit RFM95W
• De qualquer forma, o MCU fala com o chip SX1276 por meio de uma interface SPI.

Repo para uso da produção

• A camada de link MAC é implementada em outro repositório
  • Enfrentando
  • Radiodifusão
  • Solicitar reconhecimento
• O salto de frequência também é implementado para transmitir o pacote grande, pois cumprimos pela FCC 15.247: não toce uma frequência.

Veja a fiação

Fiação RFM95W com pico

• Decidimos qual gpio queremos usar

 # RFM95W         Pico GPIO
 LoRa_MISO_Pin  = 16
 LoRa_CS_Pin    = 17
 LoRa_SCK_Pin   = 18
 LoRa_MOSI_Pin  = 19
 LoRa_G0_Pin    = 20 # DIO0_Pin
 LoRa_EN_Pin    = 21
 LoRa_RST_Pin   = 22
 SPI_CH         =  0

Heltec WiFi Lora 32 V2

• Predefinido (veja o pinout)

 LoRa_MISO_Pin = 19
 LoRa_MOSI_Pin = 27
 LoRa_SCK_Pin  =  5
 LoRa_CS_Pin   = 18
 LoRa_RST_Pin  = 14
 LoRa_DIO0_Pin = 26
 LoRa_DIO1_Pin = 35
 LoRa_DIO2_Pin = 34
 SPI_CH        =  1

TTGO T-feixe v1.1

• Predefinido (veja o pinout)

 LoRa_MISO_Pin = 19
 LoRa_MOSI_Pin = 27
 LoRa_SCK_Pin  =  5
 LoRa_CS_Pin   = 18
 LoRa_RST_Pin  = 23
 LoRa_DIO0_Pin = 26

Como usar o SX1276

• Habilite o Adafruit RFM95W antes do uso (sem ativar PIN em outros quadros de desenvolvimento do ESP32 para que sejam sempre ativados)
• Configurar a comunicação SPI para controlar o modem Lora
• Escolha o modo Lora em vez do modo FSK/OOK
• Definir parâmetros: largura de banda (BW), taxa de codificação (CR), modo de cabeçalho, fator de espalhamento (SF), síncir, comprimento do preâmbulo, frequência, amplificador.
  • Seguindo o diagrama de cascata é como é o sinal do modem Lora, eu posso fornecer um tutorial sobre parâmetros no futuro
• Defina um serviço de rotina de interrupção (IRS) para ler a mensagem de entrada e monitorar o status de trabalho do modem
• Quando a mensagem é recebida durante o RX, um IRS é acionado e lemos o buffer de dados FIFO. Escrevemos o buffer de dados FIFO antes que a mensagem seja enviada e, em seguida, um IRS seja acionado durante o TX.

Estrutura de pacotes

• Diagrama de cascata que mostra a representação física do sinal modulado.
  
• Cabeçalho (existe no modo explícito): comprimento da carga útil, taxa de codificação da carga útil
• A taxa de codificação do cabeçalho explícita é 4/8 e a carga útil pode ser diferente (o TX diz ao RX qual o Cr TX usa).
• SF é para pacote inteiro
  

4.1.2. Interface digital Lora ®

• O modem Lora ® compreende três tipos de interface digital,
  • Registros de configuração estática
  • registros de status
  • Um buffer de dados FIFO definido pelo usuário de 256 bytes
• Controlamos o modem através desta interface digital
  • Praticamente, lemos/escrevemos registros do modem via protocolo SPI para que possamos configurar seus parâmetros (registros de configuração estática), status de consulta, enviar ou receber dados (registros de buffer).

Buffer FIFO

• Para escrever dados de pacotes no usuário do FIFO deve:
  1. Definir o conteúdo do Registro Regfifoaddrptr para *RegfifotxBaseaddr (Registrar o conteúdo do RegfotxBaseAddr).
  2. Write *RegPayLoadLength Bytes para o FIFO (Regfifo)
• Para ler dados de pacotes do usuário do FIFO deve:
  1. Definir regfifoaddrptr como *regfiforxcurrentaddr.
  2. Leia Regxnbbytes do Regfifo

Jargão na folha de dados

• RF: radiofrequência
• RFI: entrada de RF
• RFO: saída de RF
• {Alta frequência: {banda 1: ~ 915MHz}, LF: {banda 2: ~ 433MHz, banda 3: ~ 150mHz}}
• PA: amplificador de energia
• Três amplificadores: rfo_lf, rfo_hf, pa_boost
• PA_HP: Alta potência
• PA_HF e PA_LF são amplificadores de alta eficiência
• AFC: correção automática de frequência
• RFOP: potência de saída RF

Sequência de transmissão de dados (folha de dados Figura 9)

• Mudar para o modo de espera para que o modem inicialize tudo
• Inicie o loop TX
  • Prepare a carga útil para TX
  • Preencha o buffer de dados FIFO com carga útil
  • Mudar para o modo TX
  • Espere por txdone irq
    • No ISR, faça algo e limpe as bandeiras do IRQ
  • Voltar ao modo de espera automaticamente

Sequência de recepção de dados contínuos de modo (Figura 10)

• Mude para o modo de espera para que o modem inicie tudo
• Mudar para o modo contínuo RX
• Aguarde o IRQ (RXDONE e VIDALHEADER/PAYLOADCRCERROR)
  • No ISR, leia o Buffer de dados FIFO para obter carga útil
• Próximo IRQ e Próximo FIFO Reading

Siga o código anotado para aprender SX1276

• Use Rasberry Pi Pico e Adafruit RFM95W como plataforma de aprendizado
  • Como executar o micropython no pico
• Os códigos Micropython TX e RX são comentados extensivamente para aprender
  • Eles são compatíveis com a Biblioteca Radiolib.
• Obrigado Martynwheeler/U-Lora e JGROMES