Rádio LoRa Ra-01 com STM32 e ESP32: 11 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Como este é um assunto popular entre aqueles que seguem minhas postagens, decidi falar sobre LoRa hoje. No entanto, vou discutir o assunto com alguns novos elementos: desta vez sem usar o ESP32, mas sim o STM32. Sempre quis postar sobre o STM32, pois ele compõe toda uma família de microcontroladores de 32 bits produzidos pela STMicroelectronics. Tenho vários amigos que usam esse chip fora do Brasil. Eles podem atestar o sucesso deste dispositivo de fabricação europeu. Primeiro, vou apresentar o STM32 e também discutir o Módulo LoRa Ra-01. Além disso, discutirei a programação do STM32 no Arduino IDE.

Este vídeo mostrará um kit de desenvolvimento STM32 não destinado à programação em Arduino, mas em linguagem C ou nativa do STMicroelectronics. Se não me engano, existem oito empresas que produzem compiladores para STM32, o que nos mostra que existe uma cultura global considerável em relação a este chip.

Quero explicar aqui que o STMicroelectronics é pelo menos quatro vezes maior do que o Microchip e produz a família STM32. Consiste em arquiteturas que vão desde chips muito pequenos até STM32 F7, que considero "superpoderosos".

Em nossa montagem, usamos um STM32 Maple Mini, que se parece com um Arduino Nano. No entanto, é muito mais poderoso. Também usaremos o Ai-Thinker Ra-01. É separado do rádio LoRa, que se comunicará com o STM32 via SPI (a comunicação do chip Semtech LoRa).

Etapa 1: Demonstração

Em nosso vídeo, vocês podem ver na montagem que temos o STM32 Maple Mini conectado via SPI ao módulo Ra-01. Este conjunto transmite os dados para o nosso "amado" ESP32, que possui um display i2c embutido que exibe os pacotes. Você pode ver que leva apenas 81 milissegundos para preparar, enviar e receber o pacote pelo ESP32, bem como para a exibição na tela. Se a distância aumentar e houver uma mudança no software, esse tempo tende a aumentar.

Nosso objetivo com esta montagem é mostrar o STM32, que é um chip diferente, enviando dados no rádio Lora padrão. É importante lembrar que há duas peças de hardware diferentes que se comunicam por meio do protocolo de rádio LoRa.

Etapa 2: Módulo LoRa Ra-01

Basicamente, temos aqui o chip Semtech LoRa, com alguns componentes discretos na placa, incluindo uma saída de antena. A interface é SPI. Neste momento, devemos levantar a questão da velocidade do chip, que está acima de 300Kbps. Sabemos que LoRa não funciona nessa velocidade, pois gira apenas a 37K ou menos. Porque? Para ir longe, você deve diminuir a taxa de bits. É importante lembrar que a velocidade não é uma preocupação da LoRa, mas sim seu escopo. A frequência deste dispositivo é 433MHz, e a potência de transmissão é de cerca de 18 dBm, com potência 3v3.

Etapa 3: Maple Mini

Eu considero isso especial em relação ao STM32. Qual é a diferença entre este e o kit de desenvolvimento STMicroelectronics (a potência ultra baixa da série STM32 L4)? O kit é mais poderoso, mas o Maple Mini funciona no IDE do Arduino, o que torna muito mais fácil para quem não tem tanto conhecimento em programação. Podemos dizer que o Maple Mini funciona como uma espécie de Arduino, com um Flash de 128 KB. O Maple Mini também possui 20 KB de RAM, entrada USB, LEDs, botões, destaque para seus 34 IOs, além de 12 PWMs de 16 bits e 9 entradas analógicas de 12 bits.

Etapa 4: Fixação

Aqui é mostrado o Maple Mini Pinout.

Etapa 5: Instale o suporte para placas ARM de 32 bits

No IDE do Arduino, vá para Ferramentas-> Placa-> Gerenciador de placa …

Na janela que se abre, procure placas Arduino SAM e instale placas Arduino SAM (ARM Cortex-M3 de 32 bits)

Etapa 6: Biblioteca Lora

Agora vá para Sketch-> Incluir Biblioteca-> Gerenciar Bibliotecas …

Procure LoRa e instale LoRa de Sandeep Mistry

Etapa 7: SMT32 Arduino

Baixe o zip em

Descompacte e copie a pasta para Documentos / Arduino / hardware

Etapa 8: Montagem

Aqui você pode ver como nosso esquema é simples. Eu conecto via SPI o módulo Ai-Thinker (LoRa) ao STM32.

Etapa 9: Configurações

Depois de baixar a fonte

código, disponível no final deste artigo, você vai então para a compilação. Em seguida, siga as etapas nesta imagem.

Etapa 10: Código baseado em ESP32 LoRa enviar e receber vídeo

O código-fonte que usamos neste projeto é o mesmo que já usamos em uma montagem com ESP32, no vídeo: ESP32 LoRa com Arduino IDE: Send and Receive TX RX, com uma exceção: não tem display. Esta parte do i2C já foi removida do código que baixei abaixo. Para saber como esse código funciona, basta assistir ao vídeo.

Etapa 11: Arquivos

Baixe os arquivos:

PDF

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