ماژول رادیویی لورا LoRa-02 با فرکانس 410-525 مگاهرتز SX1278

ماژول LoRa-02

یک ماژول دیتا بر پایه وایرلس فرستنده بی سیم  با تراشه SX1278 SEMTECH است. این  فناوری پیشرفته طیف گسترده ی از Lora با فاصله 10000 متر به کار گرفته می‌شود. ماژول LoRa 02 بر یایه Ai Thinker طراحی و ساخته شده است. این ماژول از حساسیت 148 تا +20 dBm با فاصله زیاد انتقال دیتا و قابل اطمینان بهره می‌برد و مصرف انرژی بسیار کمی دارد. ولتاژ کاری ماژول 3.3 ولت و ابعاد آن 20 * 28 میلی متر است.

معرفی LoRa-02 تراشه  SX1278

ماژول Ra-02 LoRa یا رادیو دوربرد که توسط شرکت Ai-Thinker ، سازنده ESP32S توسعه یافته است، پروژه های اینترنت اشیا شما را از طریق طیف گسترده ای برای برد از راه دور فراهم می‌کند. این شکل از ارتباط بی‌سیم منجر به پهنای باند بیشتر، افزایش مقاومت در برابر تداخل، به حداقل رساندن مصرف جریان و افزایش امنیت می شود. این ماژول براساس تراشه SX1278 طراحی شده است. ماژول RF SX1278 عمدتا برای ارتباط طیف گسترش دوربرد استفاده می شود. به همین دلیل می تواند در برابر به حداقل رساندن مصرف جریان فعلی مقاومت کند. به لطف فناوری مدولاسیون اختراع شدهLoRa S SEMTECH ، SX1278 دارای حساسیت بالا dBm 148- با خروجی قدرت dBm 20، فاصله انتقال طولانی است. پرش فرکانسی که برای شما تعادل انتقال سیگنال با کیفیت را امکان پذیر می‌کند. محدوده 420-450 مگاهرتز را پوشش می دهد. تمام این قابلیت های بی سیم با برد بلند در یک پکیج کوچک 17x16x16 میلی متر بسته بندی شده است.

مشخصات فنی فرستنده گیرنده LoRa-02

استاندارد شبکه های بی‌سیم: 433MHz
محدوده فرکانس: 420 - 450MHz
مجهز به پورت: SPI/GPIO
ولتاژ راه‌اندازی: 1.8 - 3.7V . پیشفرض 3.3V
جریان کاری در زمان دریافت دیتا: 10.8mAکمتر از
جریان کاری در زمان ارسال دیتا: 120mAکمتر از
دمای کاری: -40- +85 degrees

بررسی پایه‌های pinOut ماژول SX1278 lora-02

VCC: ورودی تغذیه با ولتاژ 3.3 ولت

GND: اتصال به زمین

MISO: خروجی داده SPI برای ماژول ارتباطی

MOSI: ورودی داده SPI برای ماژول ارتباطی

SCK: سیگنال ساعت SPI برای ماژول ارتباطی

NSS: انتخاب تعداد ماژول های SPI

NRESET: ورودی تنظیم مجدد ماژول

DIO0: خروجی سیگنال از طریق پایه تعیین شده در ماژول

DIO1: خروجی سیگنال از طریق پایه تعیین شده در ماژول

DIO2: خروجی سیگنال از طریق پایه تعیین شده در ماژول

DIO3: خروجی سیگنال از طریق پایه تعیین شده در ماژول

DIO4: خروجی سیگنال از طریق پایه تعیین شده در ماژول

DIO5: خروجی سیگنال از طریق پایه تعیین شده در ماژول

ANT: اتصال آنتن به ماژول

توجه داشته باشید که شماره پایه ها و قرارگیری آنها بر روی ماژول ممکن است با توجه به نسخه ماژول متفاوت باشد. بنابراین برای مطمئن شدن از پایه های ماژول خود، به دقت دیتاشیت مربوط به ماژول را مطالعه کنید.

به همراه ماژول Lora-02 با تراشه SX1278 چه اقلامی باید خریداری شود؟

برد میکروکنترلر: برای برنامه‌نویسی و کنترل ماژول SX1278 Lora-02، باید از یک میکروکنترلر مانند بردهای Arduino یا STM32  و دیگر انواع میکروکنترلر استفاده کنید.

آنتن: برای ارتباط بی‌سیم با ماژول، باید از یک آنتن مناسب استفاده کنید. در بسیاری از موارد، آنتن همراه با ماژول قرار دارد، اما در برخی موارد، باید آنتن را جداگانه خریداری کنید.

کابل‌های ارتباطی: برای اتصال ماژول به میکروکنترلر و برد تست، باید از کابل‌های مناسب استفاده کنید. برای این منظور می‌توانید از کابل‌های Jumper یا کابل USB به سریال استفاده کنید.

منبع تغذیه: برای تامین ولتاژ مورد نیاز برای ماژول SX1278 Lora-02، باید از یک منبع تغذیه مناسب استفاده کنید. به طور کلی، ولتاژ تغذیه برای این ماژول باید 3.3 ولت باشد.

لازم به ذکر است که لیست اقلام فوق نمونه ای است و به نوع کاربری و نیاز هر فرد ممکن است تغییر کند.

راه اندازی ماژول Lora-02 با تراشه SX1278 با آردوینو

برای ارسال و دریافت داده با استفاده از ماژول SX1278 Lora-02 در آردوینو به شما ارائه دهم. برای این کار، ابتدا باید کتابخانه RadioHead را به آردوینو اضافه کنید. برای نصب این کتابخانه، می‌توانید به مراحل زیر عمل کنید. از منوی Sketch گزینه Include Library -> Manage Libraries را انتخاب کنید. در پنجره باز شده، جستجوی کتابخانه RadioHead را انجام داده و آن را انتخاب کنید. گزینه Install را انتخاب کرده و صبر کنید تا کتابخانه نصب شود. پس از نصب کتابخانه RadioHead، می‌توانید از کدهای زیر برای ارسال و دریافت داده با استفاده از ماژول SX1278 Lora-02 در آردوینو استفاده کنید. کد برای ارسال داده:

#include <RH_RF95.h>

#define RFM95_CS 10
#define RFM95_RST 9
#define RFM95_INT 2

RH_RF95 rf95(RFM95_CS, RFM95_INT);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) ;
  pinMode(RFM95_RST, OUTPUT);
  digitalWrite(RFM95_RST, HIGH);
  delay(100);
  digitalWrite(RFM95_RST, LOW);
  delay(10);
  digitalWrite(RFM95_RST, HIGH);
  delay(10);
  if (!rf95.init()) {
    Serial.println("LoRa init failed");
    while (1);
  }
  Serial.println("LoRa init succeeded");
}

void loop() {
  const char* message = "Hello, world!";
  rf95.send((uint8_t*)message, strlen(message));
  rf95.waitPacketSent();
  Serial.println("Message sent");
  delay(1000);
}

کد برای دریافت داده:

#include <RH_RF95.h>

#define RFM95_CS 10
#define RFM95_RST 9
#define RFM95_INT 2

RH_RF95 rf95(RFM95_CS, RFM95_INT);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial) ;
  pinMode(RFM95_RST, OUTPUT);
  digitalWrite(RFM95_RST, HIGH);
  delay(100);
  digitalWrite(RFM95_RST, LOW);
  delay(10);
  digitalWrite(RFM95_RST, HIGH);
  delay(10);
  if (!rf95.init()) {
    Serial.println("LoRa init failed");
    while (1);
  }
  rf95.setRxTimeout(1000);
  Serial.println("LoRa init succeeded");
}

void loop() {
  if (rf95.available()) {
    uint8_t buf[RH_RF95_MAX_MESSAGE_LEN];
    uint8_t len = sizeof(buf);
    if (rf95.recv(buf, &len)) {
      Serial.print("Received: ");
      Serial.println((char*)buf);
    } else {
      Serial.println("Receive failed");
    }
  }
}

راه اندازی ماژول Lora-02 با تراشه SX1278 با میکروپایتون

برای راه‌اندازی ماژول Lora-02 با تراشه SX1278 با میکروپایتون، ابتدا باید کتابخانه‌ی SX127x را نصب کنید. از بردهایی مانند رزبری پای پیکو، ESP32 میتوانید در اجرا بهره ببرید. برای نصب این کتابخانه می‌توانید از دستور pip install sx127x استفاده کنید. سپس می‌توانید با استفاده از کد زیر، ماژول را راه‌اندازی کنید.

from sx127x import SX127x
from sx127x import Mode
from sx127x import RxDone
from sx127x import RxTimeout
from sx127x import TxDone
from sx127x import TxTimeout

import time

# تعریف پین‌های SPI
SPI_PORT = 0
SPI_DEVICE = 0

# تعریف پین‌های CS و RST
CS = 25
RST = 17

# تنظیمات ماژول
PARAMS = {
    'frequency': 868.0,
    'tx_power_level': 2,
    'signal_bandwidth': 125000,
    'spreading_factor': 8,
    'coding_rate': 5,
    'preamble_length': 8,
    'implicit_header': False,
    'sync_word': 0x12,
    'enable_CRC': True
}

# تعریف کلاس SX127x و شیء آن
lora = SX127x(SPI_PORT, SPI_DEVICE, CS, RST, parameters=PARAMS)

# تغییر حالت ماژول به حالت استقبال
lora.set_mode(Mode.RX_CONTINUOUS)

# چاپ پیام‌های دریافتی
while True:
    try:
        # دریافت داده
        while True:
            if lora.received_packet():
                packet = lora.read_payload()
                packet_text = ''.join([chr(x) for x in packet])
                print("Received: {}".format(packet_text))
                lora.set_mode(Mode.RX_CONTINUOUS)
                break
    except KeyboardInterrupt:
        lora.set_mode(Mode.SLEEP)
        raise

در این کد، ابتدا پین‌های SPI و پین‌های CS و RST تعریف شده‌اند. سپس تنظیمات ماژول SX1278 در پارامترها PARAMS قرار می‌گیرند. پس از آن، با استفاده از کلاس SX127x و شیء lora، ماژول را راه‌اندازی می‌کنیم و حالت آن را به حالت استقبال تغییر می‌دهیم.

کاربرد فرستنده گیرنده LoRa-02

تراشه Lora یکی از تراشه های IOT برای ارتباط هایی در فواصل طولانی است. از این تراشه می‌توانید برای پروژه های اینترنت اشیا خود برای انتقال و دریافت دیتا در فواصل طولانی اسفتاده کنید. تراشه LoRa-02 یک محصول و تراشه مناسب برای انواع پروژه های دانشجویی و صنعتی است.