Puesta en Servicio

Para que la introducción a la tecnología de radio LoRa sea lo más fácil posible, casi todo en nuestra solución está listo para su uso. Todas las tarjetas son probadas por nosotros antes de la entrega, flasheadas con el gestor de arranque Arduino/Genuino Zero y cargadas con un programa de prueba del software RadioShuttle. Son sólo unos pocos pasos para sus primeras pruebas de distancia de transmisión por radio.

Le aconsejamos que lea el capítulo anterior La Tarjeta LongRa y su Tecnología. Allí encontrará explicaciones de los componentes individuales de la tarjeta, que se discutirán a continuación.

Instalación de Arduino Zero

Las instrucciones de instalación de Arduino IDE para el “Arduino/Genuino Zero” se pueden encontrar aquí: https://www.arduino.cc/en/Guide/ArduinoZero

Hay diferentes programas para las diferentes tarjetas Arduino. Para programar la tarjeta LongRa, seleccione en el menú “Herramientas > Placa” la entrada “Arduino/Genuino Zero (Native USB Port)”.

Asegúrese de que el soporte “Atmel SAMD Core” para Arduino Zero (ver enlace arriba) está instalado en el “Gestor de tarjetas”. De lo contrario, “Arduino/Genuino Zero (Native USB Port)” no estará disponible en la lista desplegable.

Características especiales de la tarjeta LongRa

Si “Monitor Serie” no está activo, el software RadioShuttle apaga el puerto USB Arduino Zero por razones de ahorro de energía. Esto se indica mediante un led 13 parpadeando brevemente (en el lado izquierdo de la tarjeta, cerca de “ID13”) después de un reinicio.

Modos de estado del led 13:

  • Luz pulsada (clara/oscura)
    La tarjeta está lista para la programación. Pulsando dos veces el botón “Reiniciar” se llega a este estado
  • Encendido
    La junta está funcionando. La interfaz USB “Monitor Serie” está activa
  • Parpadea brevemente cada 5 segundos
    La tarjeta está en modo de espera por razones de ahorro de energía y está esperando eventos (presionar botones o similar). El USB está inactivo porque el monitor serie no se ha abierto en cinco segundos
  • Parpadea permanentemente varias veces por segundo
    El botón “A” fue presionado durante el arranque o durante el reinicio, por lo que la tarjeta espera a que se conecte un monitor serie. Sólo después de abrir con éxito la ventana “Monitor Serie” se inicia el software y el led deja de parpadear

Para utilizar el puerto USB para la programación o para el monitor en serie, la ventana “Monitor Serie” debe abrirse dentro de los 5 segundos siguientes al reinicio. Alternativamente, el botón “Reiniciar” puede pulsarse dos veces en rápida sucesión, lo que permite al gestor de arranque activar la interfaz USB para la programación.

Soldar en cabezales de pines

Con las tarjetas LongRa v7.2 suministradas, las cabeceras de conexión Arduino no están soldadas. Esto debe hacerse independientemente si es necesario.

Soldar en la antenna

Para ofrecer toda la libertad a la hora de elegir la tecnología de antena y la conexión del sensor, sólo el cabezal de selección de voltaje está soldado a la tarjeta. Para poner en funcionamiento el módulo de radio, es esencial conectar una antena a la tarjeta LongRa, ya que la operación de radio sin antena puede destruir la etapa de salida del módulo LoRa RFM95.

Una simple antena λ/4 con buenas características de funcionamiento puede consistir en un cable normal. Con una frecuencia de 868,1 MHz, el resultado es una longitud de onda de 0,3453 metros para uso europeo. Por lo tanto, nuestra antena λ/4 debe tener una longitud de 0,086325 m = 86 mm. Un factor de acortamiento resulta en 82 mm. Si se utiliza la frecuencia de radio de 915 MHz permitida en los EE.UU., el cable debe acortarse a 78 mm.

El cable de antena suministrado debe soldarse a la almohadilla SMA central en la parte superior de la tarjeta. Desde un punto de vista de alta frecuencia, se debe tener cuidado de crear una unión soldada limpia y delgada. Sólo después de la soldadura se acorta la antena para el rango de frecuencia deseado. Si no quieres establecer ningún récord mundial, no tienes que prestar atención a ½ mm …

Drahtantenne am LoRa Board mit Arduino Zero
Illustr. 1: Ajuste de la antena de cable en la tarjeta LoRa con Arduino Zero

Fuente de alimentación

El concepto general de la fuente de alimentación ya se explicó en la sección técnica. En este capítulo le mostraremos cómo seleccionar los diferentes tipos de suministro.

Übersicht der Komponenten zur Spannungsversorgung und Spannungsauswahl
Illustr. 2: Vista general de los componentes para la fuente de alimentación y la selección de la tensión

Conexión USB

Después de conectar un conector micro USB a la tarjeta LongRa, el led rojo marcado “ext3V3” debe permanecer encendido continuamente. Esto indica que el convertidor de voltaje convierte el voltaje de entrada USB de 5 voltios a 3.3 voltios.

El led “ext3V3” se puede apagar desconectando el puente de soldadura situado debajo del led.

Si el puente rojo está conectado a la posición más a la derecha (indicada por la etiqueta “USB”), los 3,3 voltios externos se utilizan para toda la tarjeta como tensión de alimentación VDD y también están disponibles en los pines marcados “VDD” para los sensores conectados. En lugar del puente, el puente de soldadura marcado “USB” también puede cerrarse en la parte posterior de la tarjeta.

Tenga en cuenta que sólo se puede cerrar uno de los dos puentes de soldadura a la vez!

Lötbrüche zur dauerhaften Auswahl der Versorgungsspannung
Illustr. 3: Puentes de soldadura para la selección permanente de la tensión de entrada

Alimentación externa a través de “Vin”.

Un enchufe para una fuente de alimentación externa puede soldarse en la parte inferior derecha de la tarjeta (véase la illustr. 2: abajo a la derecha). Las almohadillas de soldadura correspondientes están marcadas con “VIN” y “GND”. Esta entrada utiliza el mismo regulador de voltaje que la entrada USB y por lo tanto se comporta exactamente como se describe en la conexión USB.

La tensión de entrada normalmente no debe superar los 7 voltios. Los voltajes más altos pueden llevar a un calentamiento excesivo del regulador de voltaje y a la pérdida total de toda la tarjeta LongRa.

Anulación del convertidor para la red 3V3

Todos los pines marcados con “3V3” (p. ej. illustr. 2: arriba a la derecha) se alimentan sólo cuando el convertidor de tensión de 3,3 voltios se enciende por software. Si la tarjeta es operada por un ordenador o un adaptador de CA, el puente de soldadura “ext 3V3” puede cerrarse. Esto conecta permanentemente el VDD y la red 3V3. El convertidor sólo puede utilizarse para generar la tensión de 5 voltios.

Atención:
El puente de soldadura “ext 3V3” debe mantenerse abierto cuando funciona con pilas!

Dado que “VDD” se encuentra detrás del puente y detrás del fusible de 500 mA de la entrada de tensión, el puente debe conectarse a la posición “USB” para encender la tarjeta, a pesar del puente de soldadura “ext 3V3”.

Funcionamiento con pilas

El portapilas en la parte posterior de la tarjeta PCB puede contener 2 pilas AA. Puesto que el Arduino Zero y el módulo RFM95 trabajan establemente entre 2,1 y 3,6 voltios, dos pilas alcalinas de manganeso de 1,5 voltios, baterías recargables de níquel e hidruro metálico de 1,2 voltios o baterías recargables de níquel-zinc con voltaje de celda de 1,6 voltios pueden ser utilizadas aquí.

Batteriefach für 2 AA Zellen auf dem LongRa Board mit Arduino Zero und RFM95 Funkmodul
Illustr. 4: Portapilas para dos pilas AA

Para seleccionar el funcionamiento con batería, debe ajustarse el puente como se muestra en la illustr. 2 a través de los contactos enchufables marcados “Bat” o debe cerrarse el puente de soldadura de la almohadilla “Bat” en la parte posterior de la tarjeta de circuito impreso, como se muestra en la illustr. 3. Durante el funcionamiento con batería, el regulador de tensión de 3,3 voltios está completamente aislado del “VDD” y, por lo tanto, no consume ninguna energía valiosa de la batería.

Las tensiones de salida en los cabezales de los pines (“3V3” y “5V0”) son generadas por el amplificador a través del control por software a partir de la tensión de batería disponible.

Tenga en cuenta que sólo se puede generar uno de los dos voltajes a la vez. Por lo tanto, los sensores con diferentes voltajes deben activarse siempre uno tras otro.

Continuar con Instalación de un Croquis de RadioShuttle para LongRa.

10 septiembre 2017 – Rainer Radow