Radio de malla LoRa: 4 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Este es un complemento bastante simple para teléfonos móviles que permite la mensajería similar a SMS en un grupo cuando se encuentra fuera de la cobertura celular o en situaciones de desastre. Utiliza radios Semtech LoRa, para comunicaciones de baja potencia / largo alcance. Hay muchas opciones de hardware, y todavía estoy probando diferentes dispositivos y fabricantes, pero por ahora este tutorial mostrará cómo ensamblar y configurar una de las siguientes placas:

• TTGO ESP32 Lora con OLED
• Pluma de Adafruit M0 RFM96

Suministros

El hardware se puede comprar aquí:

• TTGO ESP32 Lora con OLED. -O-
• Pluma de Adafruit M0 RFM95

Los elementos opcionales, pero recomendados son:

• pequeño interruptor de encendido / apagado
• Zumbador piezoeléctrico
• pequeña batería 1S Lipo
• Cable USB OTG

Paso 1: Configuración de TTGO ESP32

Esta placa es bastante agradable porque incluye una bonita pantalla OLED y radio Bluetooth. Desafortunadamente, la radio LoRa no es tan buena como la Feather y solo parece tener la mitad del alcance.

Con esta placa puede elegir si desea conectarse al teléfono mediante un cable UDB OTG, Bluetooth Classic o Bluetooth LE. Simplemente flashee la placa con la imagen de firmware apropiada (hay tres binarios de firmware diferentes para cada tipo de conexión).

Pasos:

• flashear la placa con la imagen del firmware de Ripple: Siga ReadMe en GitHub
• conectar la batería y el interruptor
• Conecte el zumbador piezoeléctrico: TTGO V2 -> a GND y Pin 13, otras placas -> a GND y Pin 25
• opcional: impresión 3D de la carcasa

También diseñé un estuche imprimible en 3D para esto, que puede descargar desde aquí:

Paso 2: Configuración de Adafruit Feather

Estas tablas son de buena calidad, pero un poco más caras. Hay un poco más de involucrar con estos, ya que necesita hacer un poco más de soldadura para instalar una antena LoRa.

Pasos:

• flashear la placa con el firmware de Ripple: Siga ReadMe en GitHub
• Conecte el zumbador piezoeléctrico a GND y al pin digital 11. (EDITAR: NO pin 13 como se indicó anteriormente)
• suelde un conector de antena u.fl a la parte inferior, conecte la antena a u.fl
• Opcional: imprime la carcasa en 3D. Vea aquí los archivos:

(Opcional) Soldadura de la antena dipolo

La carcasa imprimible en 3D está diseñada para su uso con 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

Es una buena antena, pero no tiene el conector correcto, por lo que debe cortar el IPEX4, luego separar las trenzas coaxiales y soldarlas a las almohadillas de tierra de la antena (vea la imagen final arriba). Para hacer esto, necesita pelar unos 10 mm del plástico exterior del extremo del cable, luego separe la malla de alambre coaxial circundante muy fina y luego coloque un poco de soldadura en esto. Luego retire aproximadamente 1 mm de plástico del cable activo interno y coloque una pequeña cantidad de soldadura en este.

A continuación, estañe previamente las almohadillas de tierra de la antena en el Feather y la almohadilla de la antena activa en el medio, luego suelde la antena a estas almohadillas (coaxial separada a las almohadillas de tierra, cable interno activo a la almohadilla de la antena).

Paso 3: Configura la aplicación Ripple Messenger

La aplicación complementaria para esto se llama Ripple Messenger. Actualmente solo hay una versión de Android, que puedes descargar desde Play Store: Ripple Messenger

A cada persona de su grupo se le debe asignar una identificación numérica única, entre 1 y 254. Deben resolver esto entre ustedes. No hay un servidor central para coordinar.

También puede (opcionalmente) organizarse en subgrupos asignándose a sí mismos con diferentes ID de grupo (nuevamente, entre 1 y 254). De forma predeterminada, todos pueden permanecer en el grupo cero. Los grupos son como "canales" y formarán redes de malla separadas.

Agregar amigos

Una vez que haya ingresado sus propios datos en la pantalla de Configuración y seleccionado GUARDAR, puede ser agregado como Amigo a los teléfonos de otros usuarios escaneando los códigos QR de cada uno. Esto intercambia claves públicas para que puedan enviarse mensajes de forma privada. Otros dispositivos de su grupo retransmitirán silenciosamente sus mensajes, pero no pueden "abrirlos".

Conexión de radio

La placa de radio se puede conectar a la tableta / teléfono mediante un cable USB OTG o mediante Bluetooth. Debe establecer su preferencia para esto seleccionando el menú 'Preferencias' en la barra de acción superior. Hay un icono en la barra de acción superior que se iluminará en blanco fijo cuando detecte que su placa de radio está conectada.

Para Bluetooth Classic, debe asegurarse de que el bluetooth esté encendido y debe emparejar su teléfono / tableta con la placa manualmente. Vaya a la configuración de Bluetooth, seleccione escanear / actualizar y toque 'Dispositivo de ondulación' cuando aparezca. Vuelva a la aplicación Ripple, luego toque el botón 'Elegir dispositivo' y seleccione 'Dispositivo Ripple' de la lista.

Para Bluetooth LE, no debería necesitar emparejar. Solo asegúrese de seleccionar 'Servicio Ripple' en la pantalla 'Elegir dispositivo'.

Conversaciones

Desde la pantalla principal, simplemente toque en el amigo con el que desea chatear, que pasa a la pantalla de conversación (como se muestra en la imagen de arriba). La barra de acción mostrará su nombre, y a la derecha hay un indicador de señal que mostrará si el dispositivo de ese usuario se encuentra actualmente accesible y qué tan fuerte es la señal más cercana.

Simplemente escriba mensajes o toque el ícono de 'alfiler' a la izquierda del cuadro de texto para enviar su ubicación actual.

Cuando otros usuarios envíen su ubicación, la verá subrayada y con un cálculo de qué tan lejos están y aproximadamente en qué rumbo de la brújula. Puede tocar el enlace para ver la ubicación en Google Maps.

Paso 4: retroalimentación

Esto es solo algo que he hecho como hobby y porque disfruto de este tipo de trabajo. Ha sido un desafío interesante y está en curso.

Sigo buscando mejores módulos de radio y combinaciones de hardware, junto con diseños de impresión 3D para que se parezca más a un dispositivo de consumo.

Es probable que todavía haya una serie de errores que solucionar. Avíseme si esto le ha funcionado o si tiene problemas. Los comentarios son muy bienvenidos.

¡Disfrutar!

Saludos, Scott Powell.

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