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Stemedu LoRa Board ATMega 328 based

Stemedu - Energiesparendes LoRa Board

Das Stemedu Board ist ein Board auf dem das bekannte RF96 LoRa Modul in Kombination mit einem ATMega328 Microcontroller verbaut ist. Dieses Board kann man als einen Arduino Uno mit integrierten LoRa Shield sehen. Der Vorteil ist, dass es mit dem Arduino IDE ganz einfach programmiert werden kann und die Standard Library vom SX1276/RH95 LoRa Chip kompatibel ist. In diesem Artikel geht es um ein kurzes Review und um die Einrichtung im Arduino IDE.

Was ist besonders an diesem Board?

Obwohl es wie bei den meisten nicht so bekannten Boards auch hier kaum eine Dokumentation gibt, liegt das Hauptaugenmerk an LoRa. Das gesamte Board verfügt über einige Stecker (3-Pin, 4-Pin), wo Schnittstellen wie I2C oder auch einzelne digitale und analoge I/Os aus den Controller führen. Davon sind immer zwei Pins mit der Stromversorgung verbunden. Das Board könnte also als Mainboard für eine LoRa Wetterstation dienen oder auch als GPS-Tracker. Eine weitere gute Idee ist auch hier der Batteriesockel für 14500 Lithium Batterien oder Li-Ion Akkus. Versetzt man den Mikrocontroller in den Sleep-Mode, so kann man das Board mit einer Batterie über einen Zeitraum von einigen Wochen bis hin zu einigen Monaten autark betreiben.

Stemedu LoRa Pin Overview

Was könnte verbessert werden?

Das Board ist grundsätzlich eine gute Idee und auch ein tolles Produkt gleich wie das ESP32 LoRa Board. Was gerade für Anfänger etwas kompliziert ist, ist die Verbindung zum Computer, denn es gibt hier keine USB-Schnittstelle. Dies ist zwar kein Hindernis, aber es wird hier zusätzlich zum Programmieren ein serieller USB Adapter (idealerweise mit Reset-Funktion) benötigt, der aber um einige wenige Euro erhältlich ist. Zweiter negativer Punkt ist der Batterie Sockel für 14500 Zellen. Denn diese Zellen sind nicht so verbreitet und daher auch schwierig zu bekommen. Die 14500 Zelle hat die Größe einer gewöhnlichen AA-Batterie, aber anstatt der 1,5 Volt eine Spannung von 3,7 Volt. Besser wäre hier ein 18500-Sockel gewesen, denn hier findet man leichter an Batterien und Akkus.

Anschluss an den PC

Da das Board über keinen USB-Anschluss verfügt, wird ein Serial USB Adapter benötigt, um es programmieren zu können. Grundsätzlich kann hier jeder einfache serielle Adapter verwendet werden, allerdings darf man nicht vergessen, zum richtigen Zeitpunkt die Reset-Taste am Stemedu zu drücken. Alternativ gibt es für wenige Euro mehr auch Adapter, die über einen CTS & RTS Pin verfügen und dann das Board automatisch nach erfolgreichen Upload resetieren. Im Arduino IDE muss das Board nicht extra installiert werden, allerdings darf hier nicht das Uno-Board ausgewählt sein, sondern der Arduino Pro oder Mini, damit der Upload funktioniert.

Stemedu Arduino IDE RS232 Serial Programming Connection

LoRa und Library

Das LoRa Modul ist fix am Board verlötet und verfügt über eine externe Antenne. Die Verbindung erfolgt über die SPI-Schnittstelle zum ATMega328, was ermöglicht, die LoRa-Libray für den SX1276 ohne Modifikationen und Einschränkungen verwenden zu können. Somit ist auch eine Funkkompatibilität zu bekannten Produkten (Dragnino LoRa Shield, ESP32 LoRa …) gewährleistet, da auch hier die gleiche Library angewendet werden kann.

Energiesparen

Das Board verfügt bereits über die minimale Ausstattung an Komponenten für einen energiesparenden Betrieb notwendig sind. Mit der bekannten Arduino Low-Power-Library kann man den Controller sehr einfach für einen bestimmten Zeitraum in den Sleep-Mode versetzten. Dadurch konnten wir bei unserem Test den Stromverbrauch auf unter zwei Milliampere reduzieren, was für einen Betrieb von 40 Tagen mit einer 2200 mAh Zelle ausreicht. Deshalb eignet sich dieses Board auch für einen guten Outdoor-Sensor, der gelegentlich Daten über LoRa aussendet. Laut Herstellerangaben soll das Board im vollen Sleep-Mode einen Energieverbrauch von weniger als 0,4 Milliampere haben, woraus sich eine Laufzeit von mehr als 8 Monaten mit einer Batterie ergeben würde.


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