Leírás
Amikor egy ESP32 mellé külön LoRa rádió, kijelző, akkumulátorkezelés és USB-s programozás is kellene, a próbapanel gyorsan megtelik vezetékekkel. A HELTEC WiFi LoRa 32 V3 868 MHz fejlesztőpanel ezeket egyetlen lapra rendezi: ESP32-S3FN8 vezérlő, SX1262 LoRa rádió, 0,96″-es 128 × 64 pixeles OLED, Wi-Fi, Bluetooth LE, USB-C és Li-ion/Li-Po akkumulátorkezelés kerül ugyanarra a NYÁK-ra.
Ez a V3 változat. A régebbi V2-höz képest más mikrokontrollert és más LoRa rádiót használ, ezért egy régi program vagy lábkiosztás átvételénél nem szabad abból kiindulni, hogy csak a panel neve változott. A Heltec V3-ban ESP32-S3 és SX1262 dolgozik, a programot és a bekötést ehhez a hardverhez kell igazítani.
A jelen változat a 868 MHz környéki európai LoRa használathoz készült. A LoRa antenna külön uFL/IPEX csatlakozón kapcsolódik, miközben a Wi-Fi és Bluetooth a panel saját 2,4 GHz-es rugóantennáját használja. A csomagban a 868 MHz-es SMA antenna és az uFL-SMA átvezetőkábel is megtalálható.
Az OLED nem csak látványelem. Egy akkumulátoros mérőállomásnál kiírhatod rá a tápállapotot, a rádió kapcsolatát, egy szenzor értékét vagy azt, hogy a program meddig jutott induláskor. Hibakeresésnél ez sokszor kényelmesebb, mint minden apró állapotváltozás miatt soros monitort nyitni.
Hol kerül elő a műhelyasztalon?
Egy tipikus feladat lehet egy távoli szenzorállomás. Rákötsz egy hőmérséklet-, talajnedvesség- vagy más érzékelőt, az ESP32-S3 feldolgozza az eredményt, az SX1262 továbbküldi LoRa kapcsolaton, az OLED pedig helyben megmutatja, mi történik. Ha a készülék nem hálózati tápról működik, a 3,7 V-os Li-ion vagy Li-Po akkumulátor csatlakoztatható a panel SH1.25-2 aljzatára.
Meshtastic csomópontnál szintén jól összeáll a hardver. Megvan a LoRa rádió, az ESP32-S3, az OLED és az akkumulátoros működéshez szükséges elektronika, ezért nem kell ezeket külön modulokból összedrótozni.
LoRaWAN végpont is építhető rá, de a rádiós chip önmagában még nem LoRaWAN hálózat. A protokollhoz megfelelő firmware, régióbeállítás, kulcsok és LoRaWAN hálózati infrastruktúra is szükséges.
Bekötés és tápellátás a gyakorlatban
Első indulásnál az USB-C a legegyszerűbb kiindulópont. Erről kap tápot a lap, ezen keresztül tölthető fel a program, a CP2102 pedig soros kapcsolatot biztosít a hibakereséshez.
A panel akkumulátorról is működhet. A hozzá való 3,7 V névleges Li-ion vagy Li-Po cella az SH1.25-2 csatlakozóra kerül, a lap pedig kezeli a töltést és az USB illetve akkumulátoros üzem közötti átváltást. Az akkumulátoros betáp megadott tartománya 3,3-4,2 V.
A külső perifériáknál számolj a panel tápágainak korlátaival. A 3,3 V-os kimenet legfeljebb 500 mA, a Vext ág legfeljebb 350 mA terheléssel szerepel. Az 5 V-os kimenet USB-s táplálás mellett használható, legfeljebb 500 mA-rel. Egy kisebb szenzor egészen más terhelés, mint egy motor, szervo vagy nagyobb LED-es egység – utóbbiakhoz külön tápellátás lehet szükséges.
LoRa adáskor a fogyasztás is megugrik. 868 MHz-en a V3.2 mérési adatai szerint 14 dBm körül nagyjából 200 mA, 17 dBm-nél körülbelül 210 mA, 22 dBm környékén pedig hozzávetőleg 230 mA áramfelvétellel lehet számolni USB-s táplálás mellett. Akkumulátoros kialakításnál ezért az akku terhelhetősége és a tápvezetékek állapota is számít.
Az antennát még a rádiós próbák előtt csatlakoztasd. A LoRa oldal az uFL/IPEX kivezetést használja, a 2,4 GHz-es Wi-Fi és Bluetooth pedig külön beépített antennán dolgozik.
Milyen feladatokhoz használható?
- Meshtastic csomópont építéséhez, ahol egy panelen kell a LoRa rádió, a kijelző és az akkumulátoros működés.
- Távoli időjárás- vagy környezeti mérőállomáshoz.
- Talajnedvesség-, tartályszint- vagy egyéb mezőgazdasági mérőponthoz.
- LoRaWAN szenzorvégponthoz megfelelő firmware-rel és hálózati háttérrel.
- Két saját eszköz közötti pont-pont LoRa adatkapcsolathoz.
- Hordozható, akkumulátoros adatgyűjtőhöz, ahol a kijelzőn helyben is látni kell az állapotot.
- Wi-Fi és LoRa közötti adatátadó kísérletekhez.
- ESP32-S3, SX1262 és LoRa programozás oktatásához, amikor a rádiós és vezérlési részt egyetlen hardveren szeretnéd vizsgálni.
Mire kell figyelni beüzemeléskor?
| Mire figyelj? | Mit okoz? |
|---|---|
| V3-hoz készült programot és pinoutot használsz? | A V2 más MCU-t és rádióchipet használ, ezért a korábbi program és lábkiosztás módosítást igényelhet. |
| Csatlakoztatva van a 868 MHz-es LoRa antenna? | Az SX1262 rádiós oldal megfelelő antennát igényel az uFL/IPEX csatlakozón. |
| Elég terhelhető az USB-táp vagy az akkumulátor? | LoRa adáskor az áramfelvétel 200 mA fölé kerülhet, gyenge tápnál újraindulás vagy bizonytalan működés jelentkezhet. |
| Melyik tápágra kötöd a külső elektronikát? | A 3,3 V, 5 V és Vext kimenetek terhelhetősége eltérő, ezért a perifériák fogyasztását össze kell adni. |
| Egyszerre szeretnél Wi-Fi-t és Bluetooth-t használni? | A V3-on nincs külső PSRAM, a Heltec ezt a párhuzamos használatot nem támogatottként kezeli. |
| Régi V2 lábkiosztás van előtted? | A V3-nál a GPIO-hozzárendeléseket a V3 pinoutja alapján kell bekötni. |
| 868 MHz-es európai rendszert építesz? | A rádiós paramétereket az EU868 használathoz és a helyi szabályokhoz kell beállítani. |
Vásárlás előtt ezeket nézd meg
A V3 hardververzió az első fontos választási pont. Az ESP32-S3FN8 és az SX1262 párosa eltér a korábbi V2 kialakításától. Ha már van egy régi Heltec V2-re készült programod vagy fogadópanel-ed, számolj az átállással.
A rádiós változat is számít. Ez a kivitel a 868 MHz környéki európai használathoz való. A Heltec más frekvenciasávokra is készít változatokat, ezek nem egyszerűen szoftverből átállított azonos panelek.
Hatótávra nincs egyetlen használható kilométerérték. A választott antenna, annak elhelyezése, a terep, az épületek, a spreading factor, a sávszélesség és az adóteljesítmény együtt határozza meg, meddig marad használható a kapcsolat. Általánosan garantálható hatótáv: !!!
A V3 8 MB SiP Flash memóriával készül, külső PSRAM nincs rajta. Nagy memóriaigényű programnál, összetettebb grafikus felületnél vagy több vezeték nélküli funkció együttes használatánál ezt már a tervezés elején számításba kell venni.
Amikor másik lapot keress
- Más LoRa frekvenciasávhoz a hozzá tartozó hardverváltozat szükséges.
- Nagy memóriaigényű alkalmazásnál, ahol külső PSRAM kell, más ESP32-S3 panel lehet megfelelőbb.
- Ha lényegesen nagyobb LoRa adóteljesítmény szükséges, más rádiós kivitel kell.
- OLED nélküli, kisebb vagy egyszerűbb végponthoz fölösleges lehet a kijelzővel szerelt változat.
- Tisztán Wi-Fi/Bluetooth fejlesztéshez a LoRa rádió és az RF antenna plusz hardver marad kihasználatlanul.
- Motor, nagyobb szervo vagy más jelentősebb fogyasztó tápellátását ne a panel kisfeszültségű kimeneteire bízd.
Egy műhelyfogás a beüzemeléshez
Első próbánál érdemes rétegenként felépíteni a rendszert. Először csak az USB-s programfeltöltést ellenőrizd, utána az OLED-et, majd az SX1262 rádiót. Ha ezek külön már működnek, jöhet az akkumulátor és végül a külső érzékelők.
Így egy hibánál nem egyszerre kell a LoRa beállítását, az antennát, a tápellátást és a szenzorkódot vizsgálni.
Rádiós problémánál hasonló a logika. Ha az SX1262 inicializálása sem sikerül, előbb a V3 pinoutot, a könyvtárat és a programot nézd át. Ha a rádió elindul, de nincs megfelelő kapcsolat, akkor kerül előre az antenna, a frekvencia, a modulációs paraméterek és a beépítés.
Műszaki jellemzők
| Jellemző | Érték |
|---|---|
| Gyártó: | Heltec Automation |
| Típus: | HELTEC WiFi LoRa 32 V3 868 MHz fejlesztőpanel |
| MCU: | ESP32-S3FN8, kétmagos Xtensa LX7, legfeljebb 240 MHz |
| LoRa rádió: | Semtech SX1262 |
| LoRa változat: | HF, EU868 használathoz |
| Frekvenciatartomány: | 863-928 MHz hardverváltozat |
| EU868 használat: | 863-870 MHz |
| Maximális LoRa TX teljesítmény: | 21 ± 1 dBm |
| Vételi érzékenység: | -134 dBm @ SF12, BW 125 kHz |
| Wi-Fi: | IEEE 802.11 b/g/n, legfeljebb 150 Mbps |
| Bluetooth: | Bluetooth 5 LE |
| OLED: | 0,96″, 128 × 64 pixel |
| Flash memória: | 8 MB SiP Flash |
| ROM: | 384 KB |
| SRAM: | 512 KB |
| RTC SRAM: | 16 KB |
| Külső PSRAM: | nincs |
| USB-soros átalakító: | CP2102 |
| USB csatlakozó: | USB Type-C |
| Akkumulátor: | 3,7 V névleges Li-ion/Li-Po |
| Akkucsatlakozó: | SH1.25-2 |
| USB betáp: | 4,7-6 V, tipikusan 5 V, legalább 500 mA |
| Akkumulátoros betáp: | 3,3-4,2 V, tipikusan 3,7 V, legalább 250 mA |
| 5 V lábon történő betáp: | 4,7-6 V, tipikusan 5 V, legalább 500 mA |
| 3,3 V lábon történő betáp: | 2,7-3,5 V, tipikusan 3,3 V, legalább 150 mA |
| 3,3 V kimenet: | legfeljebb 500 mA |
| 5 V kimenet: | legfeljebb 500 mA, USB-táplálás mellett |
| Vext kimenet: | legfeljebb 350 mA |
| LoRa TX áram 868 MHz-en: | kb. 200 mA @ 14 dBm; 210 mA @ 17 dBm; 230 mA @ 22 dBm |
| LoRa RX áram: | kb. 90 mA |
| Alvó áram USB-táppal: | kb. 2 mA |
| Alvó áram akkumulátorról: | kb. 15 µA |
| Alvó áram 3,3 V pinről: | kb. 10 µA |
| Hardveres perifériák: | 7 × ADC1, 2 × ADC2, 7 × Touch, 3 × UART, 2 × I2C, 2 × SPI stb. |
| GPIO csatlakozás: | 2 × 18 pólusú, 2,54 mm |
| LoRa antennacsatlakozó: | IPEX 1.0 / uFL |
| 2,4 GHz antenna: | beépített fém rugóantenna |
| Üzemi hőmérséklet: | -20…+70 °C |
| Panel mérete: | kb. 50,2 × 25,5 × 10,2 mm |
Dokumentációk, mintakódok
- Github: https://github.com/HelTecAutomation/ESP32_LoRaWAN
- Gyártói honlap: https://heltec.org/
- Dokumentáció(felépítés, lábkiosztás, képek, mintakód): WiFi_LoRa32_V3 HTIT-WB32_V3(Rev1.1)
- Methastic LORA hálózat
Csomag
- 1 db HELTEC WiFi LoRa 32 V3 868 MHz fejlesztőpanel
- 1 db SH1.25-2 akkumulátorcsatlakozó kábel
- 1 db 868 MHz-es SMA antenna
- 1 db uFL-SMA antennakábel
- 2 db tüskesor
- 1 db tárolódoboz
- 1 db USB-C kábel
Értékelések
Még nincsenek értékelések.