用于MakerIOT2020 LoRa基本模塊的IO擴(kuò)展板

描述

LoRa 基本模塊的輸入和監(jiān)視器屏蔽

介紹

與我通常的 PCB 項(xiàng)目相比，這是一個(gè)簡(jiǎn)單的項(xiàng)目。這是完成我的 LoRa 監(jiān)控系統(tǒng)的一系列設(shè)計(jì)之一，我計(jì)劃在農(nóng)場(chǎng)使用它來監(jiān)控各個(gè)區(qū)域，例如入侵檢測(cè)、電池電量等。

該防護(hù)罩設(shè)計(jì)用于安裝在第一個(gè)LoRa 基本模塊的頂部。它旨在實(shí)現(xiàn)與紅外光束傳感器、XYC-WB-DC 運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器的簡(jiǎn)單、整潔的連接，以及監(jiān)控太陽能逆變器的電池電量（農(nóng)場(chǎng)完全離網(wǎng)）。

運(yùn)動(dòng)傳感器提供 +3v 信號(hào)，在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)時(shí)變?yōu)楦唠娖剑t外光束傳感器提供繼電器觸點(diǎn)，可用于提供類似的電壓信號(hào)。由于我更喜歡??在我的輸入上使用上拉邏輯，我決定實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的晶體管電路，其中輸入將切換晶體管的基極，然后在打開時(shí)將輸入拉到信號(hào)地。本電路采用S8050三極管，基極通過10k電阻下拉至信號(hào)地防止浮空，基極上接1k至1k8的限流電阻。集電極以及 LoRa 基本模塊上的 D7 和 D8 GPIO 引腳通過 10k 電阻被拉高至 Vcc5v。

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電壓監(jiān)控是通過 LoRa 基本模塊上的 ADC 完成的，4 個(gè)電池級(jí)別（12v、24v、36v 和 56v）中的每一個(gè)都通過電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)連接到相關(guān)的 ADC 通道，以將各自的電壓降低到電平在 0 到 5v 之間。（這是因?yàn)?ATMEGA328p 上的 ADC 只能處理 5.0v 的最大電壓）

選擇電阻器以提供稍大的輸入電壓范圍，以適應(yīng)太陽能充電器的波動(dòng)（在非常明亮的晴天有時(shí)會(huì)上升到 65v）。我決定不直接在 PCB 上添加任何限流電阻，因?yàn)樗鼈兛隙〞?huì)很笨重。相反，它們將連接到外部，連接到合適的散熱器等……

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由于這個(gè) PBC 仍處于原型階段，而且我的 LoRa 監(jiān)控設(shè)備將來肯定會(huì)進(jìn)行相當(dāng)多的修改，我通過屏蔽板上的單獨(dú)接頭提供了對(duì)所有未使用的 GPIO 引腳的訪問。最值得注意的是 SPI 頭，用于對(duì) ATMEGA328P MCU 進(jìn)行編程，或連接其他 SPI 設(shè)備（我正在為該設(shè)備開發(fā) CAN 總線插件，以節(jié)省需要安裝的物理無線電節(jié)點(diǎn)的數(shù)量），UART 頭，以及 I2C、A6、A7 和其他數(shù)字 IO 引腳（D3~、D4、D5~）。

在上面的照片中，您會(huì)注意到 UART 引腳上有一個(gè)額外的標(biāo)頭，這是為了幫助我在邏輯分析儀上進(jìn)行調(diào)試而添加的，因?yàn)槲以趩拘?ATMEGA328P 并讓它通過 LoRa 發(fā)送事件時(shí)遇到了一個(gè)小問題。它會(huì)喚醒，通過 UART 打印狀態(tài)消息，但永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行實(shí)際的 LoRa 部分！現(xiàn)在已經(jīng)修復(fù)了，并且標(biāo)題被刪除了......

屏蔽的示意圖如下。正如您將看到的，它確實(shí)非常簡(jiǎn)單。

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軟件和庫

LoRa 基本模塊設(shè)計(jì)為使用Sandeep Mistry 的 LoRa 庫。該 PCB 的其他版本也將直接支持 JGromes 的RadioLib 庫。

提醒：

RA-02 模塊 (SX1278) 與 ATMEGA328p 的連接如下：

NSS 到 D10 (CE)

MOSI 到 D11 (MOSI)

味噌至 D12 (味噌)

SCK 至 D13 (SCK)

重置為 D9

DIO0 到 D2（我們需要一個(gè)硬件中斷引腳）。

當(dāng)前版本的 LoRa 基本模塊上沒有斷開 DIO1 到 DIO5

也無法直接訪問 LoRa 基本模塊或輸入和監(jiān)視器屏蔽上的引腳 D10、D9 和 D2。

如果您決定破解設(shè)備并添加對(duì)任何未斷開引腳的訪問權(quán)限，請(qǐng)記住在 ATMEGA328 和 SX1278 之間使用邏輯電平轉(zhuǎn)換器，因?yàn)樗鼈冊(cè)诓煌碾妷合逻\(yùn)行，并且 SX1278 不支持 5v任何 IO 引腳！您可以單擊此處從 PCBWay 訂購此防護(hù)罩

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