Mise en Service

Afin de faciliter au maximum l’introduction à la technologie radio LoRa, presque tout est déjà en place dans notre solution. Toutes les cartes sont testées par nos soins avant livraison, flashées avec le chargeur de démarrage Arduino/Genuino Zero et chargées avec un programme de test du logiciel RadioShuttle. Il n’y a que quelques pas vers les premiers tests de portée radio personnels.

Nous vous conseillons de lire le chapitre précédent Carte LongRa et sa technologie. Vous y trouverez des explications sur les différents composants de la carte, qui sont décrits ci-dessous.

Installation de Arduino Zero

Un manuel en anglais pour l’installation d’Arduino EDI pour « Arduino/Genuino Zero » peut être trouvé ici : https://www.arduino.cc/en/Guide/ArduinoZero

Il existe différentes versions pour l’Arduino Zero, pour la carte LongRa, l’entrée « Arduino/Genuino Zero (Native USB Port) » doit être sélectionnée dans le menu « Outils > Type de carte » pour la programmation.

Assurez-vous que le support de « Atmel SAMD Core » pour Arduino Zero (voir lien ci-dessus) a été installé dans le « Gestionnaire de carte ». Sinon, la carte « Arduino/Genuino Zero (Native USB Port) » n’est pas disponible dans la liste de sélection.

Particularités de la carte LongRa

Si le « Moniteur série » n’est pas actif, le logiciel RadioShuttle coupe le port USB de l’Arduino Zero pour économiser l’énergie. Ceci est indiqué après un redémarrage par un bref clignotement de la LED 13 (sur le côté gauche de la carte avec l’étiquette « ID13 »).

États LED 13 :

  • Pulsation (claire/foncé)
    La carte est prête pour la programmation. En appuyant deux fois sur le bouton « Réinitialiser », vous accédez rapidement à cet état
  • Lumières
    La carte fonctionne. L’interface USB du « Moniteur série » est active
  • Clignote brièvement toutes les 5 secondes
    La carte est en mode veille pour des raisons d’économie d’énergie et attend des événements (pression de touche ou etc.). USB est désactivé car le moniteur série n’a pas été ouvert dans les cinq secondes
  • Clignote en permanence plusieurs fois par seconde
    La touche « A » a été actionnée lors du démarrage ou de la remise à zéro, de sorte que la carte est en attente d’une connexion « Moniteur série ». Ce n’est qu’après l’ouverture réussie de la fenêtre « Moniteur série » que le logiciel démarre et que la LED cesse de clignoter

Pour pouvoir utiliser le port USB pour la programmation ou pour le moniteur sériel, la fenêtre « Moniteur série » doit être ouverte dans les 5 secondes suivant le redémarrage. Alternativement, le bouton « Réinitialiser » peut être pressé deux fois de suite rapidement, le chargeur d’amorçage active l’interface USB pour pouvoir effectuer la programmation.

Souder les bandes de picots

Les cartes LongRa v7.2 livrées n’ont pas les connecteurs Arduino (headers) soudés. Si nécessaire, cela doit être fait indépendamment.

Souder la antenne

Afin que vous ayez toute liberté dans le choix de la technologie d’antenne et du raccordement des capteurs, seule la tête de sélection de tension est soudée sur la carte. Pour mettre le module radio en service, une antenne doit être connectée à la carte LongRa, car un fonctionnement radio sans antenne peut détruire l’étage de sortie du module LoRa RFM95.

Une antenne simple λ/4 avec de bonnes caractéristiques de performance peut consister en un fil normal. Avec une fréquence de 868,1 MHz, cela donne une longueur d’onde de 0,3453 mètre pour une utilisation européenne. Notre antenne filaire λ/4 doit donc avoir une longueur de 0,086325 m = 86 mm. Après un facteur de raccourcissement, le résultat est de 82 mm. Si la fréquence radio de 915 MHz autorisée aux Etats-Unis est utilisée, le fil doit être raccourci en conséquence à 78 mm.

Le fil d’antenne fourni doit être soudé sur le dessus de la carte sur le bloc central SMA. D’un point de vue haute fréquence, il faut prendre soin de produire un joint de soudure propre et fin. Ce n’est qu’après la soudure que l’antenne est raccourcie pour la plage de fréquence souhaitée. Si vous ne voulez pas établir des records du monde, vous n’avez pas à faire attention au 1/2 mm …

Drahtantenne am LoRa Board mit Arduino Zero
Figure 1: Réglage de l’antenne filaire sur la carte LoRa avec Arduino Zero

Source d’alimentation

Le concept général de l’alimentation électrique a déjà été expliqué dans la partie technique. Dans ce chapitre, nous montrons la sélection des différents types d’approvisionnement.

Übersicht der Komponenten zur Spannungsversorgung und Spannungsauswahl
Figure 2: Vue d’ensemble des composants pour l’alimentation et la sélection de tension

Port USB

Après avoir raccordé une fiche micro-USB à la carte LongRa, la LED rouge portant l’inscription « ext3V3 » doit s’allumer en permanence. Ceci indique que le convertisseur de tension règle proprement la tension d’entrée USB de 5 volts à 3,3 volts.

La LED « ext3V3 » peut être éteinte en débranchant le pont de soudure sous la LED.

Si vous branchez le cavalier rouge à droite sur l’étiquette « USB », les 3,3 volts externes sont utilisés pour toute la carte comme tension d’alimentation VDD et sont également disponibles sur les broches marquées « VDD » pour les capteurs connectés. A la place du cavalier, le pont de soudure marqué « USB » peut être fermé à l’arrière de la carte.

Veuillez noter qu’un seul des deux ponts de soudure peut être fermé à la fois !

Lötbrüche zur dauerhaften Auswahl der Versorgungsspannung
Figure 3: Ponts de soudure pour la sélection permanente de la tension d’entrée

Alimentation externe par « VIN »

Un connecteur pour une alimentation externe peut être soudé en bas à droite de la carte (voir figure 2 : en bas à droite). Les pastilles de soudure correspondantes sont marquées par « VIN » et « GND » ». Cette entrée utilise le même régulateur de tension que l’entrée USB et se comporte donc exactement comme décrit sous Port USB.

En règle générale, la tension d’entrée ne doit pas dépasser 7 volts. Des tensions plus élevées peuvent conduire à un échauffement inadmissible du régulateur de tension et à la perte totale de toute la carte LongRa.

Contournement du transformateur de tension pour le réseau 3V3

Toutes les broches marquées « 3V3 » (par ex. figure 2 : en haut à droite) ne sont alimentées en tension que lorsque le convertisseur de tension 3,3 V est mis sous tension par logiciel. Si la carte est commandée par ordinateur ou par une alimentation électrique, le pont de soudure « ext 3V3 » peut être fermé. La DMV et le réseau 3V3 sont ainsi connectés en permanence l’un à l’autre. Le transformateur de tension ne peut alors être utilisé que pour générer la tension de 5 volts.

Attention :
Le pont de soudure « ext 3V3 » doit rester ouvert pendant le fonctionnement sur batterie !

Comme « VDD » se trouve derrière le cavalier et derrière le fusible 500 mA vu de l’entrée de tension, un cavalier doit être inséré sur l’étiquette « USB » pour allumer la carte malgré le pont de soudure « ext 3V3 ».

Fonctionnement sur piles

Le porte-piles à l’arrière de la carte peut contenir 2 piles AA. Comme l’Arduino Zero et le module RFM95 sont stables entre 2,1 et 3,6 volts, deux piles alcalines de 1,5 volts, deux piles au nickel-hydrure métallique de 1,2 volt ou deux piles au nickel-zinc de 1,6 volt peuvent être utilisées.

Batteriefach für 2 AA Zellen auf dem LongRa Board mit Arduino Zero und RFM95 Funkmodul
Figure 4: Porte-piles pour 2 piles AA

Pour sélectionner le fonctionnement sur batterie, placer le cavalier d’après la figure 2 via les contacts à fiches marqués « Bat » ou fermer le pont de soudure du tampon « Bat » à l’arrière de la carte d’après la figure 3. Pendant le fonctionnement sur batterie, le régulateur de tension de 3,3 volts est complètement séparé du « VDD » et ne consomme donc pas d’énergie précieuse de la batterie.

Les tensions de sortie sur les connecteurs (« 3V3 » et « 5V0 ») sont générées par le convertisseur de tension via une commande logicielle à partir de la tension batterie disponible.

Veuillez noter qu’une seule des deux tensions peut être générée à la fois. C’est pourquoi les capteurs avec des tensions différentes doivent toujours être activés l’un après l’autre.

Continuer avec Installation d’un croquis RadioShuttle pour LongRa

10 septembre 2017 – Rainer Radow