Разработка специализированного модуля беспроводной связи на базе микромодуля LoRa

1.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский университет
«Московский институт электронной техники»
Институт микроприборов и систем управления
Направление 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника»
Шумкин Даниил Дмитриевич
Разработка специализированного модуля беспроводной связи
на базе микромодуля LoRa
Научный руководитель: старший преподаватель Института МПСУ Хисамов В.Т.
2023

2.

Актуальность
2

3.

Актуальность
Оконечное устройство
Модуль беспроводной связи
Подключение через
М2 разъём
Датчики
?
Граничный шлюз
3

4.

Цель и задачи
Цель – разработка специализированного модуля беспроводной связи
на базе микромодуля LoRa
Задачи:
1. Разработать функциональную схему
2. Выполнить подбор компонентной базы
3. Разработать схему электрическую принципиальную
4. Выполнить расчёт волнового сопротивления
5. Разработать топологию и 3D-модель печатной платы
6. Разработать конструкторскую документацию
7. Разработать микропрограммное обеспечение
4

5.

Основные требования к модулю
Назначение модуля:
Осуществление передачи данных с датчиков на граничный шлюз
Характеристики:
Размер 50х30 мм
Дальность работы не менее 1 км в городских условиях
Связь с ОУ через SPI
Конфигурация:
Блок памяти для хранения конфигурации
Светодиодная индикация состояния
Контактные поля для подключения к разъёму М2 на ОУ
Разъём для подключения антенны
5

6.

Функциональная схема
6

7.

Результаты выбора компонентной базы
Микромодуль LoRa SX1262 (Semtech)
ВЧ переключатель SPDT PE4259 (Peregrine)
Генератор TCXO NT2016SA (Texas Instruments)
EEPROM AT24MAC402 (Microchip Technology)
SX1262
SPI
12,5 x 11,8
SX1278
SPI
20 x 20
4,6
9,9
Битрейт, кбит/с
до 62,5
до 300
Частота работы, МГц
До 960
До 525
Цена, руб
400
650
Интерфейс
Размер, мм
Активный потребляемый
ток, мА
7

8.

Фрагменты схемы электрической принципиальной
8

9.

Фрагменты посадочных мест и
3D-моделей выбранных компонентов
SOIC-8
QFN24
SC70-6
9

10.

Расчёт волнового сопротивления
ГОСТ IЕС 61188-1-2-2013.
Несимметричная полосковая линия