Arduino - LORA (LoRaWAN) SX1278 - Comunicación bidireccional

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Arduino
LORA (LoRaWAN) SX1278
Comunicación bidireccional

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Todos los montajes realizados hasta ahora eran comunicaciones en un solo sentido.
En este sentido la comunicación es bidireccional entre los dos módulos LORA.
En un módulo receptor existe un pulsado que manda una orden al módulo sensor pidiendo la temperatura.

*MODULO RECEPTOR manda  orden "PeticionNUM=" junto con un numero aleatorio. Ejemplo: PeticionNUM=437 .

*MODULO SENSOR, que siempre está escuchando, recibe la orden PeticionNUM=437 .
Almacena el número 437.
Lee del sensor la humedad y la temperatura.
Reenvía Num=437 Temperatura=20.35 Humedad=50.34 .

*MODULO RECEPTOR recibe los datos mandados.
Muestra en el OLED el valor de Temperatura y Humedad.
Comprueba que el numero de petición es el mismo al numero recibido. Si no hay error muestra un OK, de otra forma muestra ERROR.
También muestra el nivel de señal.


SENSOR TEMPERATURA






RECEPTOR TEMPERATURA




Debido a que los 3.3V que proporciona la placa nano del arduino tiene poca potencia, debemos colocar un condensador, en mi caso he colocado 330uF.

También he colocado una antena nueva, mejorando la señal.
Dependiendo del diámetro del hilo, puede variar la longitud de la antena.
Yo fui cortando poco a poco el hilo hasta conseguir la mayor señal.




VIDEO DEL FUNCIONAMIENTO

PROGRAMA Y LIBRERÍAS


Saludos.
Juan Galaz


Bibliografía:
https://how2electronics.com/interfacing-sx1278-lora-module-with-arduino/
https://www.electroschematics.com/rf-radio-frequency/
https://electronoobs.com/eng_arduino_tut97.php
https://cdn-shop.adafruit.com/product-files/3179/sx1276_77_78_79.pdf
https://www.semtech.com/products/wireless-rf/lora-connect/sx1278
https://oa.upm.es/44890/1/TFM_JOSE_DANIEL_RODRIGUEZ_MUNCA.pdf

https://github.com/adafruit/Adafruit_AHTX0
https://github.com/Longan-Labs/GROVE-ATH-RESOURCES

Comunicación entre arduino y Raspberry pi pico con LORA

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LORA (LoRaWAN) SX1278
Raspberry pi pico
IDE Arduino
Transmision temperatura desde ATMEGA a Raspberry pi pico
Módulo AHT20 - OLED

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Tenía una raspberry pi pico, y mi idea era comunicar el arduino con la raspberry pi pico a través de LORA (LoRaWAN).
En primer lugar monto el transmisor con un arduino junto con el sensor de temperatura y humedad (AHT20).
En anteriores montajes ya había realizado varios montajes, en este lo junto todo.

EMISOR




El sensor AHT20 se comunica mediante el bus I2C, funciona a 5V.
Module AHT20 // Arduino UNO/NANO   
    A4->SDA
    A5->SDL
    GND->GND
    5V->VIN

El transmisor LORA SX1278 se comunica mediante el bus SPI, funciona a 3.3V .
Module SX1278 // Arduino UNO/NANO   
    GND         ->   GND
    Vcc         ->   3.3V
    MISO        ->   D12
    MOSI        ->   D11    
    SLCK        ->   D13
    Nss         ->   D10
    Di00        ->   D2
    RST         ->   D9    

Los datos de temperatura y humedad se envían cada 1500 mS.
El formato es:
Num=23  Temperatura=20.34  Humedad=50.34


RECEPTOR





El OLED se comunica mediante el bus I2C.
OLED ->  PICO
    SLC->1
    SDA->0
    VCC->3V3
    GND->GND
Como en la Raspberry pi pico se pueden utilizar diferentes PINS para el bus I2C, debemos indicar que PINS se deben utilizar.
Esto se realiza en la configuración con:
    Wire.setSDA(0);
    Wire.setSCL(1);
    Wire.begin();
 
Nos falta conectar el receptor LORA SX1278 al raspberry mediante el bus SPI.
Module SX1278 // Raspberry pico pi
    GND         ->   GND
    Vcc         ->   3.3V
    MISO        ->   16
    MOSI        ->   19
    SLCK        ->   18
    Nss         ->   17
La configuración en la parte del programa fue difícil, es lo que mas me costó.
#define M_MISO  16
#define M_CS  17
#define M_SCK 18
#define M_MOSI  19

const uint8_t SPI_MISO = M_MISO;
const uint8_t SPI_CS = M_CS;
const uint8_t SPI_SCK = M_SCK;
const uint8_t SPI_MOSI = M_MOSI;

 LoRa.setPins(M_CS);

La conexión del pin de interrupción DIO0 no se hace debido a que no está implementada en la librería, además tampoco se utiliza el pin de RESET.

He creado una función que lee la cadena recibida y extrae el valor de una cadena pedida.
Esta función es muy útil para cualquier otro montaje.
/* busca en una cadena (*in), una cadena (*busqueda), y devuelve el valor en (*valor) */
int busqueda(char* in, char* busqueda, char* valor)

Ejemplo:
    if (1 == busqueda(buffer, (char*)"Num=", bufferS))
        {
            Serial.print(" valorNum=");
            Serial.println(bufferS);
            nums=atoi(bufferS);
        }


VIDEO DEL FUNCIONAMIENTO

PROGRAMA Y LIBRERÍAS


Saludos.
Juan Galaz


Bibliografía:
https://how2electronics.com/interfacing-sx1278-lora-module-with-arduino/
https://www.electroschematics.com/rf-radio-frequency/
https://electronoobs.com/eng_arduino_tut97.php
https://cdn-shop.adafruit.com/product-files/3179/sx1276_77_78_79.pdf
https://www.semtech.com/products/wireless-rf/lora-connect/sx1278
https://oa.upm.es/44890/1/TFM_JOSE_DANIEL_RODRIGUEZ_MUNCA.pdf
https://www.2cigroup.com/es/conceptos-de-actualidad-lora-y-lorawan/


https://github.com/adafruit/Adafruit_AHTX0
https://github.com/Longan-Labs/GROVE-ATH-RESOURCES

Raspberry pi pico - IDE Arduino - Módulo AHT20

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Raspberry pi pico
IDE Arduino
Módulo AHT20

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Había realizado algunos proyectos con la Raspberry pi pico programando en C, ahora lo realizo con la IDE de Arduino.
En un anterior artículo explico como configurar la IDE de arduino para programar la Raspberry pi pico.

En este montaje utilizo el sensor de temperatura y humedad AHT20, para luego representarlo en el OLED SSD1306Z.
Al utilizar la comunicación en ambos casos el bus I2C , el montaje es muy sencillo.





El código utilizado es el mismo utilizado para la versión de ATMEGA salvo la configuración de los PINS utilizados para el bus I2C.
Como en la Raspberry pi pico se pueden utilizar diferentes PINS para el bus I2C, debemos indicar que PINS se deben utilizar.
Esto se realiza en la configuración con:

      Wire.setSDA(0);
    Wire.setSCL(1);
    Wire.begin(); // Wire communication begin

Este montaje es fácil y rápido de hacer, manos a la obra.

PROGRAMA Y LIBRERÍAS

Saludos.
Juan Galaz

Bibliografía:

Arduino - Comunicacion con wxpython

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Arduino
Comunicacion con wxpython

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En un anterior artículo había realizado una comunicación con el arduino empleando python en consola.
Ahora utilizo wxpython como inteface gráfica.

Para que se ejecute debemos tener instalado algunos paquetes:
apt-get install python3-wxgtk4.0 python3-serial

y añadir nuestro usuario a dialout
/sbin/usermod -a -G dialout usuario




El programa de arduino es sencillo.

// * seta43.duckdns.org #include <Wire.h> #include "ATH20.h" ATH20 ATH; int contador; void setup() {   Serial.begin(9600);    while (!Serial);    Serial.println("ATH20 DEMO");   ATH.begin(); } void loop() {  float humi, temp;   Serial.print(contador);      int ret = ATH.getSensor(&humi, &temp);   if(ret)     // GET DATA OK     {         Serial.print(" - Humedad= ");         Serial.print(humi*100);         Serial.print(" %  Temperatura= ");         Serial.print(temp); Serial.println("ºC");     }     else        // GET DATA FAIL     {         Serial.println("GET DATA FROM ATH20 FAIL");     }     delay(1500);   contador++; }

En la parte del ordenador con la librería wxpython, se complica un poco.
He utilizado dos formas de leer desde el puerto serie: mediante Timer e Hilos.
Mediante Timer la aplicación lee cada 200mS el puerto serie, y lo muestra en pantalla.
Para el segundo caso utilizamos Hilos (Thread), segundo programa en paralelo.
En un principio había representado directamente los datos desde el segundo hilo a la interface gráfica del primer hilo. Pero después de algunas prueba, y de aleatorias lecturas, algo fallaba y se bloqueaba el primer hilo. Al final utilicé un timer en el primer hilo para representar los datos que mandaba el segundo hilo.
Podría haber realizado un buscador automático de la puerto donde está el arduino, pero he preferido realizarlo manualmente para practicar con wxpython.

Espero que este ejemplo os sirva en vuestros proyectos.

PROGRAMA Y LIBRERÍAS

Saludos.
Juan Galaz

Bibliografía:

../pyleca/pyleca.html

Arduino - Módulo XL-1278 - chip SX1278

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Arduino
Módulo XL-1278
chip SX1278

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Había leído sobre el chip SX1278 que con poca potencia podía alcanzar distancias de comunicación largas.




Cuando me llegaron los 2 módulos de comunicaciones XL-1278 monte uno como emisor y otro como receptor y me puse hacer pruebas.
Después de varías pruebas me di cuenta que no era como decían, la distancia de comunicación no llegaba a los 300m.
Algo había hecho mal, y me dispuse a estudiar los montajes.
Junto con el módulo venía una antena para soldar al módulo, y después de varías comprobaciones me di cuenta que la antena no correspondía a la frecuencia usada por el módulo 433MHz.
Yo tenía alguna antena de otros módulos que trabajaban a la frecuencia de 433MHz, y la cambie en el módulo XL-1278.
Al momento la señal recibida aumento bastante. Como solo tenía una sola antena, me he construido otra.



El primer montaje que he realizado es mandar un numero del 0 al 255 continuamente en el emisor.

En el lado del receptor he colocado un LED que cambia su intensidad dependiendo el numero que le llegue.


Como me era difícil estar mirando en el receptor los datos llegados he realizado un segundo montaje.
En el lado emisor he colocado un sensor AHT20. El modelo AHT2X dispone de sensor de humedad y temperatura.
Usa el bus I2C para la comunicación de datos con el arduino.
A4->SDA
A5->SDL
GND->GND
5V->VIN
Los datos de humedad y temperatura se leen y se mandan cada 1500mS, junto con una cabecera llamada SETA43, y un número de orden.


Como podemos observar el módulo AHT20 se alimenta a 5V, y el módulo emisor XL-1278 se alimenta a 3.3V.
Para evitar algún que otro problema en la alimentación del módulo emisor, he colocado un condensador de 100uF 5V.

En el circuito receptor he añadido un zumbador piezoeléctricos para emitir un sonido cada vez que recibe una señal.
Si los datos recibidos son buenos, (debe existe una cadena llamada SETA43), emite un tono de 1000Hz, de otro modo emitirá una señal de 500Hz a modo de error.



En la parte del receptor, además del sonido de llegada de datos correctos, he conectado un móvil donde tengo una aplicación tipo terminal, donde puedo ver los datos recibidos.


Después de montados los dos circuito, emisor y receptor, me fui a andar.
Dejando el emisor en la ventana y con visión directa, pude comprobar que la distancia de recepción superaba los 900m.
Me sorprendió que con la poca potencia que utilizaba el emisor, podía llegar tan lejos la señal, desde luego es un logro.

Hay que señalar que el módulo que:
1. La frecuencia del módulo inalámbrico SX1278 es de 433 MHz y 470 MHz, principalmente para China, el sudeste asiático, América del Sur y Europa del Este.
2. La frecuencia del módulo inalámbrico SX1276 es 868MHz y 915MHz, principalmente para Europa y América del Norte.

En un próximo montaje realizaré una comunicación bidireccional entre los dos módulos.


PROGRAMA Y LIBRERÍAS

Saludos.
Juan Galaz

Bibliografía:
https://how2electronics.com/interfacing-sx1278-lora-module-with-arduino/
https://www.electroschematics.com/rf-radio-frequency/
https://electronoobs.com/eng_arduino_tut97.php
https://cdn-shop.adafruit.com/product-files/3179/sx1276_77_78_79.pdf
https://www.semtech.com/products/wireless-rf/lora-connect/sx1278
https://oa.upm.es/44890/1/TFM_JOSE_DANIEL_RODRIGUEZ_MUNCA.pdf

https://github.com/adafruit/Adafruit_AHTX0
https://github.com/Longan-Labs/GROVE-ATH-RESOURCES

Arduino - Radar VL53L0X

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Arduino
Radar  VL53L0X

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Hace unos cuanto años realicé una especie de radar por ultrasonidos. Radar por ultrasonidos
En este montaje utilizamos el sensor VL53L0X para escanear el entorno.
En la página https://bitluni.net/3d-scanner había un montaje similar que utilizaba el ESP8266 y generaba un entorno 3D en una página WEB.
Lo bueno que tiene este proyecto es unos planos del mecanismo de colocación de los servos, estos los he imprimido en en la impresora 3D.








Para visualizar todo he creado un programa realizado en Gambas (VB para Linux)
Como vemos el resultado no es lo que esperaba, se parece demasiado al que nos encontrábamos con el montaje de ultrasonidos.
El haz de luz del láser no es demasiado estrecho, por lo cual no detecta detalles de los objetos, lo ideal sería un láser de haz fino.
También he descubierto que escanea mucho mejor en ambientes oscuros.
Esta conclusión le pasa al montaje del proyecto de donde he sacado los planos de las figuras 3D.



VIDEO DEL FUNCIONAMIENTO


PROGRAMA


Saludos.
Juan Galaz

Bibliografía:

https://github.com/pololu/vl53l0x-arduino
https://www.adafruit.com/product/3317
https://www.youtube.com/watch?v=vwUGPjQ_5t4
https://bitluni.net/3d-scanner
https://github.com/bitluni/3DScannerESP8266