LoRa Mesh Radio: 4 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Este é um add-on bastante simples para telefones celulares para habilitar mensagens semelhantes a SMS em um grupo quando fora da cobertura de celular ou em cenários de desastre. Ele utiliza rádios Semtech LoRa, para comunicações de baixa potência / longo alcance. Existem muitas opções de hardware, e ainda estou testando dispositivos e fabricantes diferentes, mas por enquanto este tutorial mostrará como montar e configurar uma das seguintes placas:

• TTGO ESP32 Lora com OLED
• Adafruit Feather M0 RFM96

Suprimentos

O hardware pode ser adquirido aqui:

• TTGO ESP32 Lora com OLED. -OU-
• Adafruit Feather M0 RFM95

Os itens opcionais, mas recomendados são:

• pequeno interruptor liga / desliga
• Campainha piezoelétrica
• pequena bateria 1S lipo
• Cabo USB OTG

Etapa 1: Configuração do TTGO ESP32

Esta placa é muito boa no sentido de que inclui uma bela tela OLED e rádio Bluetooth. Infelizmente, o rádio LoRa não é tão bom quanto o Feather e parece atingir apenas metade do alcance.

Com esta placa você pode escolher se deseja conectar ao aparelho via cabo UDB OTG, Bluetooth Classic ou Bluetooth LE. Você simplesmente atualiza a placa com a imagem de firmware apropriada (há três binários de firmware diferentes para cada tipo de conexão).

Passos:

• Faça flash na placa com a imagem do firmware Ripple: Siga o ReadMe no GitHub
• conecte a bateria e o interruptor
• conecte a cigarra piezoelétrica: TTGO V2 -> para GND e Pin 13, outras placas -> para GND e Pin 25
• opcional: impressão 3D da caixa

Também desenvolvi uma caixa para impressão em 3D para isso, que você pode baixar aqui:

Etapa 2: Configuração da pena de Adafruit

Essas placas são de boa qualidade, mas um pouco mais caras. Há um pouco mais de envolvimento com isso, pois você precisa fazer mais soldas para instalar uma antena LoRa.

Passos:

• atualize a placa com o firmware Ripple: Siga o ReadMe no GitHub
• conecte a cigarra piezoelétrica ao GND e ao pino digital 11. (EDITAR: NÃO pino 13, conforme afirmado anteriormente)
• soldar um conector de antena u.fl na parte inferior, conectar a antena em u.fl
• Opcional: impressão 3D da caixa. Veja aqui os arquivos:

(Opcional) Soldando a antena dipolo

A caixa para impressão 3D foi projetada para uso com esta antena dipolo: https://www.banggood.com/T-Type-900MHz-Long-Range-Receiver-Antenna-IPEX-4-for-FrSky-R9-Mini-R9 -MM-p-1361029.html

É uma boa antena, mas não tem o conector certo, então você precisa cortar um IPEX4, então separar as tranças coaxiais e soldar nas almofadas de aterramento da antena (veja a imagem final acima). Para fazer isso, você precisa descascar cerca de 10 mm do plástico externo da extremidade do cabo, separar a malha de fio coaxial muito fina ao redor e colocar um pouco de solda nela. Em seguida, remova cerca de 1 mm do plástico do fio ativo interno e coloque uma pequena quantidade de solda nele.

Em seguida, pré-estanhe as almofadas de aterramento da antena no Feather e a almofada de antena ativa no meio e, em seguida, solde a antena a essas almofadas (coaxial separado para almofadas de aterramento, fio interno ativo para almofada da antena).

Etapa 3: configurar o aplicativo Ripple Messenger

O aplicativo complementar para isso é chamado Ripple Messenger. Atualmente, há apenas uma versão do Android, que você pode baixar na Play Store: Ripple Messenger

Cada pessoa em seu grupo deve receber uma identificação numérica exclusiva, entre 1 e 254. Você precisa resolver isso entre vocês. Não há um servidor central para coordenação.

Você também pode (opcionalmente) organizar em subgrupos atribuindo-se a diferentes IDs de grupo (novamente, entre 1 e 254). Por padrão, todos podem ficar no grupo zero. Os grupos são como 'canais' e formarão redes mesh separadas.

Adicionando Amigos

Depois de inserir seus próprios detalhes na tela de configuração e selecionar SALVAR, você pode ser adicionado como um amigo aos aparelhos de outro usuário, digitalizando os códigos QR de cada um. Isso troca chaves públicas para que vocês possam enviar mensagens entre si em particular. Outros dispositivos em seu grupo irão retransmitir silenciosamente suas mensagens, mas não podem 'abri-los'.

Conectando Rádio

A placa de rádio pode ser conectada ao tablet / aparelho via cabo USB OTG ou via Bluetooth. Você deve definir sua preferência para isso, selecionando o menu 'Preferências' na barra de ação superior. Há um ícone na barra de ação superior que ficará totalmente branco quando detectar que sua placa de rádio está conectada.

Para o Bluetooth Classic, você precisa ter certeza de que o bluetooth está ligado e você precisa emparelhar seu aparelho / tablet com a placa manualmente. Vá para a configuração de Bluetooth, selecione verificar / atualizar e toque em 'Dispositivo Ripple' quando ele aparecer. Volte para o aplicativo Ripple e toque no botão 'Escolher dispositivo' e selecione 'Dispositivo Ripple' na lista.

Para Bluetooth LE, você não precisa emparelhar. Apenas certifique-se de selecionar 'Ripple Service' na tela 'Choose Device'.

Conversas

Na tela principal, basta tocar no amigo com quem deseja bater um papo, que muda para a tela de conversa (conforme a imagem acima). A barra de ação mostrará seu nome e, à direita, há um indicador de sinal que mostrará se o dispositivo do usuário está atualmente acessível e a intensidade do sinal mais próximo.

Basta digitar mensagens ou tocar no ícone de 'alfinete' à esquerda da caixa de texto para enviar sua localização atual.

Quando outros usuários enviarem sua localização, você a verá sublinhada e com um cálculo da distância que eles estão e em qual direção da bússola. Você pode tocar no link para ver a localização no Google Maps.

Etapa 4: Feedback

Isso é algo que fiz como hobby e porque gosto desse tipo de trabalho. Foi um desafio interessante e está em andamento.

Ainda estou procurando melhores módulos de rádio e combinações de hardware, junto com designs de impressão 3D para torná-lo mais parecido com um dispositivo de consumidor.

Provavelmente, ainda há uma série de bugs a serem corrigidos. Deixe-me saber se isso funcionou para você ou se você tiver problemas. O feedback é muito bem-vindo.

Aproveitar!

Saudações, Scott Powell.

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