RAK2245 WisLink LoRa Stamp Edition EU868 LPWAN-концентратор c GPS

Модуль RAK2245 WisLink LoRa Stamp Edition — это универсальное, законченное и экономичное решение шлюза LoRa на базе Semtech SX1301, которое способно помочь в разработке самых разных независимых систем с применением технологии LoRa. Разработчики могут по своему желанию интегрировать модуль концентратора в материнскую плату разрабатываемого проекта, чтобы использовать функцию шлюза LoRa. Сверхкомпактный модуль RAK2245 LoRaWAN-концентратора с поддержкой до 8 каналов имеет размер всего 60 мм x 30 мм x 14,9 мм считается самым маленьким в мире (на дату выпуска) модулем шлюза LoRaWAN, который включает в себя функционал GPS, и оснащён теплоотводящим радиатором для повышения производительности. Работает в диапазоне EU868 безлицензионного глобального частотного диапазона LoRaWAN. Концентратор LoRa RAK2245 может быть частью инновационных перспектив по созданию умных сетей, интеллектуальных ферм или других, самых разнообразных IoT-приложений. А также участвовать в производстве малосерийной продукции, встраиваемой в иные разработки.

Ключевые особенности

• Совместимость со спецификацией Stamp Edition, включая установленный модернизированный радиатор для лучшего рассеивания тепла и снижения теплового шума
• Радиочастотный процессор SX1301, эмулирующий 49 х Lora демодуляторов, 10 параллельных путей демодуляции, поддержка до 8 каналов UpLink / 1 канала DounLink
• 2 входных РЧ блока SX125X TX/RX для высокой/низкой частоты
• Поддержка 5-вольтового питания, встроенная схема преобразования уровней напряжения
• Мощность передатчика (Tx) до 27дБм, чувствительность приёмника (Rx) до -139дБм с коэффициентом расширения SF12, ширина канала (Bandwidth) 125кГц
• Совместимость со спецификацией LoRaWAN 1.0.2
• Поддержка глобального безлицензионного диапазона EU868
• Встроенный GPS-модуль Ublox MAX-7Q и теплоотводящий радиатор

Технические характеристики

• Питание: 5В
• Рабочее напряжение: 3.3В
• Энергопотребление
• Передача сигнала (режим активного Tx): 336 мА
• Приём сигнала (режим активного RX): 360 мА
• Частотный диапазон: 863 МГц ~ 870 МГц
• Тип модуляции: FSK/LoRa
• Интерфейс программный: SPI, UART и I2C (GPS)
• Интерфейс Антенна: 2 разъёма uFL iPEX для антенн LoRa и GPS
• Высота радиатора: 9.5 мм
• Размеры: 60 х 30 х 14.9 мм
• Рабочая температура: -40°C ~ +85°C

Внешний вид платы LoRa-концентратора RAK2245 Stamp Edition

 

Блок-схема RAK2245 Stamp Edition

 

Источник питания

Модуль RAK2245 Stamp питается от 5В. Преобразователь напряжения Lora-концентратора умеет распознавать уровни напряжения (функция опорного напряжения IOREF), благодаря чему может взаимодействовать с разными интерфейсами, включая напряжения 3.3В или 1.8В.

Интерфейс SPI

В штыревом разъёме расположены выводы шины SPI прямого доступа к интерфейсу Sx1301 SPI. Любая целевая система может свободно использовать существующий интерфейс SPI для связи с модулем.

Интерфейсы UART и I2C

Шины передачи данных UART и I2C также выведены на 40-контактный разъём. Аналогично шине SPI, они предоставляют прямой доступ к модулю GPS. Генератор импульсов 1PPS внутренне подведён к SX1301 и собственного вывода не имеет.

Цифровые входы/выходы общего назначения

Существует 2 цифровых пользовательских вывода, выполняющие функции сброса модуля GPS или его перехода в режим ожидания (standby mode).

Примечание. После включения RAK2245 Stamp Edition, SX1301 может быть сброшен с помощью вывода A13.

Индикация событий

Плата концентратора LPWAN RAK2245 укомплектована тремя зелёными светодиодами, информирующими статус питания и активность шины UART.

Антенный РЧ интерфейс

В модуле предусмотрены два РЧ-разъёма для LoRa и GPS, представляющие собой стандартные коннекторы UFL (Hirose U.FL-R-SMT). Поддерживая эфирную передачу (Tx) и приём (Rx), формируют антенный интерфейс. Импеданс обоих разъёмов 50 Ом.

Функциональное назначение выводов (распиновка)

28 контактов модуля RAK2245 Stamp Edition расположены по периметру платы. В диаграмме и таблице содержатся описания и нумерация каждого вывода.

 

Вывод	Имя вывода	Описание
A1-A2	GND	Заземление
A3	+5V	Напряжение питания 5В
A4	IOREF	Напряжение питания для преобразователя уровней
A5	RESET_GPS	Вывод сброса модуля GPS
A6	STANDBY_GPS	Вывод режима ожидания модуля GPS
A7	UART_TXD	Должен быть подключен к UART_RXD материнской платы. Вывод внутренне соединён с UART_TXD модуля GPS
A8	SPI_MOSI	Должен быть подключен к SPI_MOSI материнской платы. Вывод внутренне соединён с SPI_MOSI чипа SX1301
A9	SPI_CS	Должен быть подключен к SPI_CS материнской платы. Вывод внутренне соединён с SPI_CS чипа SX1301
A10	SPI_MISO	Должен быть подключен к SPI_MISO материнской платы. Вывод внутренне соединён с SPI_MISO чипа SX1301
A11	SPI_CLK	Должен быть подключен к SPI_CLK материнской платы. Вывод внутренне соединён с SPI_CLK чипа SX1301
A12	UART_RXD	Должен быть подключен к UART_TXD материнской платы. Вывод внутренне соединён с UART_RXD модуля GPS
A13	RST_BTN_N	Сброс SX1301
A14-A15	GND	Заземление
B1-B2	GND	Заземление
B3	SDA_GPS	Линия SDA шины I2C, подключена к I2C модуля GPS
B4	SCL_GPS	Линия SCL шины I2C, подключена к I2C модуля GPS
B5	GND	Заземление
G1-G8	GND	Заземление

 

Физические размеры модуля, мм

 

Программное обеспечение

1. Raspbian OS для RAK2245 Pi HAT Raspberry Pi 3B+ и 4 V4.2.5R (zip-архив)

Техническая документация

1. RAK2245 Stamp Edition Руководство пользователя V1.2 (англ., PDF)

Полезные ссылки

1. Ресурс с руководством по настройке RAK2245 Pi HAT (ссылка)
2. Ресурсы с открытым исходным кодом на GitHub здесь и здесь.