Learn_SX1276

ภาพรวม

• SX1276 เป็นโมเด็ม LORA ที่สามารถส่งและรับข้อมูลในระยะทางไกล (ห่างออกไปหนึ่งกิโลเมตร) ในวิธีที่มีประสิทธิภาพ
• repo นี้คือการช่วยให้ผู้เริ่มต้นเรียนรู้วิธีการใช้งานชิป SX1276 (ทำการส่งพื้นฐาน/TX และการรับ/RX)
• repo นี้เกือบจะเขียนใหม่ของ Martynwheeler/u-lora ด้วยคำอธิบายประกอบที่กว้างขวาง
• รหัสเข้ากันได้กับ jgromes/radiolib (ห้องสมุด Arduino Lora ยอดนิยม)

จะหา SX1276 ได้ที่ไหน

• บอร์ดพัฒนา LORA ESP32 จำนวนมาก (Heltec Wifi Lora 32 V2, TTGO T-Beam V1.1) ใช้ SX1276
• Adafruit สร้างการฝ่าวงล้อมแบบสแตนด์อโลนโดยใช้ SX1276: Adafruit RFM95W
• ไม่ว่าจะด้วยวิธีใด MCU พูดคุยกับชิป SX1276 ผ่านอินเตอร์เฟส SPI

repo สำหรับการใช้งานการผลิต

• Mac Link Layer ถูกนำไปใช้ใน repo อื่น
  • ที่อยู่
  • การออกอากาศ
  • ขอรับทราบ
• การกระโดดความถี่จะถูกนำไปใช้กับแพ็คเก็ตขนาดใหญ่ tranmit เนื่องจากเราปฏิบัติตาม FCC 15.247: อย่าติดขัดหนึ่งความถี่

ดูสายไฟ

สายไฟ RFM95W พร้อม Pico

• เราตัดสินใจว่า GPIO ใดที่เราต้องการใช้

 # 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

• กำหนดไว้ล่วงหน้า (ดู 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-beam v1.1

• กำหนดไว้ล่วงหน้า (ดู 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

วิธีใช้ SX1276

• เปิดใช้งาน Adafruit RFM95W ก่อนการใช้งาน (ไม่เปิดใช้งาน PIN บนกระดานพัฒนา ESP32 อื่น ๆ เพื่อให้สามารถเปิดใช้งานได้เสมอ)
• กำหนดค่าการสื่อสาร SPI เพื่อควบคุมโมเด็ม LORA
• เลือกโหมด LORA แทนโหมด FSK/OOK
• ตั้งค่าพารามิเตอร์: แบนด์วิดท์ (BW), อัตราการเข้ารหัส (CR), โหมดส่วนหัว, ปัจจัยการแพร่กระจาย (SF), syncword, ความยาวคำนำ, ความถี่, เครื่องขยายเสียง
  • การติดตามไดอะแกรมน้ำตกเป็นสิ่งที่สัญญาณจากโมเด็ม Lora ดูเหมือนฉันอาจให้บทช่วยสอนเกี่ยวกับพารามิเตอร์ในอนาคต
• ตั้งค่าบริการรูทีนอินเตอร์รัปต์ (IRS) เพื่ออ่านข้อความขาเข้าและตรวจสอบสถานะการทำงานของโมเด็ม
• เมื่อได้รับข้อความในระหว่าง RX IRS จะถูกทริกเกอร์และเราอ่านบัฟเฟอร์ข้อมูล FIFO เราเขียนบัฟเฟอร์ข้อมูล FIFO ก่อนที่ข้อความจะถูกส่งและจากนั้น IRS จะถูกทริกเกอร์ระหว่าง TX

โครงสร้างแพ็คเก็ต

• แผนภาพน้ำตกที่แสดงการแสดงทางกายภาพของสัญญาณมอดูเลต
  
• ส่วนหัว (มีอยู่ในโหมดที่ชัดเจน): ความยาวของน้ำหนักบรรทุกอัตราการเข้ารหัสของเพย์โหลด
• อัตราการเข้ารหัสของส่วนหัวที่ชัดเจนคือ 4/8 และ Payload อาจแตกต่างกัน (TX บอก RX ว่า CR TX ใช้)
• SF สำหรับแพ็คเก็ตทั้งหมด
  

4.1.2. อินเทอร์เฟซดิจิตอล LORA ®

• โมเด็ม LORA ®ประกอบด้วยอินเทอร์เฟซดิจิตอลสามประเภท
  • ลงทะเบียนการกำหนดค่าแบบคงที่
  • การลงทะเบียนสถานะ
  • บัฟเฟอร์ข้อมูล FIFO ที่ผู้ใช้กำหนด 256 ไบต์
• เราควบคุมโมเด็มผ่านอินเทอร์เฟซดิจิตอลนี้
  • ในทางปฏิบัติเราอ่าน/เขียนการลงทะเบียนของโมเด็มผ่านโปรโตคอล SPI เพื่อให้เราสามารถกำหนดค่าพารามิเตอร์ (ลงทะเบียนการกำหนดค่าแบบคงที่) สถานะการสืบค้นส่งหรือรับข้อมูล (บัฟเฟอร์ลงทะเบียน)

บัฟเฟอร์ FIFO

• เพื่อที่จะเขียนข้อมูลแพ็คเก็ตลงในผู้ใช้ FIFO ควร:
  1. ตั้งค่าเนื้อหาของ Register RegFifoaddrptr เป็น *regFifoTxBaseaddr (ลงทะเบียนเนื้อหาของ RegFifoTxBaseaddr)
  2. เขียน *regpayloadlength bytes ไปยัง FIFO (regfifo)
• เพื่ออ่านข้อมูลแพ็คเก็ตจากผู้ใช้ FIFO ควร:
  1. ตั้งค่า regfifoaddrptr เป็น *regfiforxcurrentaddr
  2. อ่าน regrxnbbytes จาก regfifo

ศัพท์แสงในแผ่นข้อมูล

• RF: ความถี่วิทยุ
• RFI: อินพุต RF
• RFO: เอาต์พุต RF
• {ความถี่สูง: {Band 1: ~ 915MHz}, lf: {Band 2: ~ 433MHz, Band 3: ~ 150MHz}}
• PA: แอมพลิฟายเออร์พลังงาน
• แอมพลิฟายเออร์สามตัว: RFO_LF, RFO_HF, PA_BOOST
• PA_HP: พลังงานสูง
• PA_HF และ PA_LF เป็นเครื่องขยายเสียงที่มีประสิทธิภาพสูง
• AFC: การแก้ไขความถี่อัตโนมัติ
• RFOP: พลังงานเอาต์พุต RF

ลำดับการส่งข้อมูล (แผ่นข้อมูลรูปที่ 9)

• เปลี่ยนเป็นโหมดสแตนด์บายเพื่อให้โมเด็มเริ่มต้นทุกอย่าง
• เริ่ม TX Loop
  • เตรียมน้ำหนักบรรทุกถึง TX
  • เติมเต็มบัฟเฟอร์ข้อมูล FIFO ด้วยน้ำหนักบรรทุก
  • เปลี่ยนเป็นโหมด TX
  • รอ txdone irq
    • ใน ISR ทำอะไรบางอย่างและชัดเจนว่าธง IRQ
  • ย้อนกลับไปที่โหมดสแตนด์บายโดยอัตโนมัติ

ลำดับการรับข้อมูลโหมดต่อเนื่อง (รูปที่ 10)

• เปลี่ยนเป็นโหมดสแตนด์บายเพื่อให้โมเด็มเริ่มต้นทุกอย่าง
• เปลี่ยนเป็นโหมดต่อเนื่อง RX
• รอ IRQ (RXDONE และ ValidHeader/Payloadcrcerror)
  • ใน ISR อ่านบัฟเฟอร์ข้อมูล FIFO เพื่อรับน้ำหนักบรรทุก
• Next IRQ และ FIFO Next Reading

ติดตามรหัสคำอธิบายประกอบเพื่อเรียนรู้ SX1276

• ใช้ Rasberry Pi Pico และ Adafruit RFM95W เป็นแพลตฟอร์มการเรียนรู้
  • วิธีเรียกใช้ micropython บน pico
• รหัส Micropython TX และ RX ได้รับการแสดงความคิดเห็นอย่างกว้างขวางสำหรับการเรียนรู้
  • พวกเขาเข้ากันได้กับห้องสมุด Radiolib
• ขอบคุณ Martynwheeler/U-Lora และ JGromes