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电路分析 | 基于ATmega328P的LoRa模块

2022-06-30 22:02:30
我需要构建一个可靠的 LoRa 设备,以便为朋友农场即将进行的项目进行范围等方面的测试。该设备的制造成本必须超低,并且功耗要尽可能低。为了实现这一点,我决定使用 RA-02 以及 ATMEGA328P,它在进入睡眠状态时消耗的电流非常少。不过,将一直处于待机状态。

使用标准 Arduino 或其他 ATMEGA 驱动的开发板构建它可能会非常混乱,如下图所示:

带有 ATMEGA328P PCB 的 RA-02 LoRa 模块

标准的 Arduino 会更糟,因为您需要在 SPI 引脚上进行电平转换,因为 RA-02 是 3.3v 设备,带有 GPIO,不能耐受 5v 。

因此,这个问题需要一个专用的定制 PCB,分阶段设计,当然还要经过全面测试。在这样做的同时,我需要设计一些模块化和可用的东西。

我提出了以下设计,作为第一阶段的原型:

LoRa 基本模块原型

PCB 基本上是一个 Arduino Nano 风格的 PCB(就 IO 而言),在 SPI 线路(SCK、MISO、MOSI、SS)上具有电平转换以及 Lora 复位和 IRQ 引脚(这对于唤醒至关重要稍后启动处理器)。

由于原型将主要用于实验室,后续才会进行一些户外测试,因此未提供电池充电电路。两个 LDO 稳压器 5v 和 3.3v 从 7.5 至 12v 的直流输入为 ATMEGA328P 和 RA-02 供电。

电平转换固定在双向 5v 到 3v 逻辑电平,所有未使用的 GPIO 都被分解到接头上。

代码可以通过 ICSP 或 USB 转串口转换器上传到 MCU,因为我没有在板上添加这些代码,以便以后节省空间和电力。

控制引脚如下:

  • RA-02 模块 ATMEGA328P

  • SCK D13

  • MISO D12

  • MOSI D11

  • NSS D10

  • RESET D9

  • IQR(DIO0) D2 ( 中断 0 )

  • DIO1 未在第一阶段原型中分解

  • DIO2 未在第一阶段原型中分解

  • DIO3 第一阶段原型未突破

  • DIO4 未在第一阶段原型中分解

示意图

PCB – 顶部

PCB – 底部

软件

该板与 Sandeep Mistry 的 LoRa 库兼容。其他库也可以工作,但尚未经过测试。

 

pcb打样_造物工场

电路图

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