RAK4600(H) WisDuo Оценочная плата разработчика LoRa 868МГц / BLE 5.0
Арт. 15269
4,430 ₽
менее 10 шт.
Описание
Оценочная плата RAK4600 Evaluation Board — это продукт линейки WisBlock, состоящий из модуля RAK4600 WisDuo LPWAN / BLE5.0 и базовой платы разработки проектов RAK5005 WisBlock Base Board. Оценочная плата RAK4600 Evaluation Board оснащена доступом ко всем имеющимся в модуле LPWAN RAK4600 портам последовательных интерфейсов (I2C/UART) и портам GPIO с простой настройкой, для их прямого использования в LoRa- и Bluetooth приложениях. Опционально поддерживается антенна NFC, её активация возможна через переназначение функций в аппаратной части.
Центральный процессор включает в себе чипы 32-битного ARM микроконтроллера Nordic Semt. nRF52832 (Cortex M4F) и радиочастотного LoRa-приёмопередатчика SX1276, а также поддерживает единый интерфейс RAK (набор библиотек открытого исходного кода RUI), способствующий быстрой и лёгкой разработке персональной версии ПО (прошивки). Система из двух интегрированных чипов имеет крайне низкое энергопотребление, всего 2 мкА в спящем режиме, и высокую выходную мощность LoRa (до 20 дБм макс) в рабочем режиме. Модуль совместим со спецификацией LoRaWAN 1.0.2 и Bluetooth BLE 5.0, поддерживает организацию коммуникаций между конечными устройствами Точка-Точка (P2P LoRa, Point-to-Point).
Модуль RAK4600 предоставляет разработчику возможность быстрого старта и изучения мира LoRA/LPWAN. Модуль RAK4600 считается одним из востребованных в приложениях, требующих сбор данных на больших расстояниях, с одновременным экономичным энергопотреблением и продолжительной работоспособностью. Он может работать от питания через USB, 3.7-вольтового LiPo аккумулятора, или от 5-вольтовой солнечной батареи.
Технические характеристики
- Модель: RAK4600-HF (связка nRF52832 + SX1276) в SMD-корпусе
- Питание: 3.3 В (2.0 ~ 3.45 В)
- Энергопотребление:
- 125 мА в режиме передачи сигнала LoRa на мощности 20 дБм (Bluetooth отключен)
- 17 мА в режиме приёма сигнала LoRa на скорости 35.7Кб (Bluetooth отключен)
- 9.0 мА в режиме передачи сигнала Bluetooth на мощности 4 дБм (LoRa отключен)
- 11.5 мА в режиме приёма сигнала Bluetooth на скорости 2 Мб (LoRa отключен)
- 2.0 мкА в режиме сна
- Программные интерфейсы: USART, GPIO, I2C, SWD
- Поддержка NFC (опционально)
- Открытое ПО со встроенными АТ командами
- Сертификация: TELEC CE, FCC, KCC, MIC, RoHC
- Эксплуатационная температура: -40˚С ~ +80˚С
LoRa
- Процессор: SX1276 с ультра-низким энергопотреблением
- Частотный диапазон: 863 ~ 870 МГц, Европейский регион EU868
- Модулируемый сигнал: LoRa/FSK/GFSK/OOK, двунаправленный полудуплексный режим
- Протокол канального уровня: LoRaWAN, спецификации классов А и С конечных устройств
- Мощность передатчика, макс.: 100мВт (20 дБм)
- Чувствительность приёмника
- Показатель уровня принимаемого сигнала, мин. (RSSI): -130 дБм
- Отношение сигнал/шум, мин. (SNR): -15 дБ
- Интермодуляционные искажения IIP3: -11 дБм
- Дистанция связи LoRa: до 2 км в городской зоне, до 15 км на открытой местности
- Поддержка сетевой топологии: звезда, точка-точка (Point to Point)
- Поддержка активации: по воздуху (OTAA) / персонализация (ABP)
- Скорость передачи данных по воздуху, макс.: 300 кбит/с
Bluetooth BLE 5.0
- Процессор: nRF52832 с ультра-низким энергопотреблением
- Ядро: 32-битный ARM Cortex M4F
- Память: 64КБ ОЗУ, 512 КБ ПЗУ флеш
- Частотный диапазон: 2.36 ~ 2.4835 ГГЦ
- Модулируемый сигнал: GFSK
- Мощность BLE5.0: от -20 до +4 дБм, с шагом 4 дБ
- Чувствительность приёмника: до -96 дБм
- Скорость передачи данных по шине UART: 1200-115200 бит/с
Комплектация
- Оценочная плата RAK4600(H) WisDuo Х 1 шт.
- Кабель Micro USB Х 1 шт.
- Антенна LoRa iPEX Х 1 шт.
- Антенна Bluetooth iPEX Х 1 шт.
- Набор проводов Dupont Х 1 комп.
- 4-контактный штыревой разъём PLS-4 Х 2 шт.
Интерфейсы оценочной платы RAK4600 LoRa/LPWAN/Bluetooth
 |
Программный интерфейс SWD
Во время прошивки с применением инструмента RAKDAP1 DAPLink, требуется подключение всех четырёх соответствующих контактов к разъёмам программатора DAPLink:
- 3V3 - напряжение питания
- SWDIO - двунаправленный сигнал данных
- SWCLK - сигнал тактирования
- GND - общий, заземление
Примечание. В качестве наилучшего варианта следует оставить выводы интерфейса SWD не задействованными (если они не используются по прямому назначению). Не следует переназначать их на контакты GPIO.
Схема подключения RAKDAP1 к плате RAK4600(Р) EVB LoRa 868 МГц / Bluetooth 5.0
 |
РЧ интерфейс
Радиочастотные контакты модуля RAK4600 EVB Evaluation Board соединяется с внешней антенной LoRa и Bluetooth через стандартный антенный коннектор iPEX.
Примечание. Перед включением питания RAK4600 EVB следует сначала установить обе антенны. Иначе это может привести к повреждению платы.
Таблица логики управления РЧ-переключателем
| VCTL1 | VCTL2 | Состояние |
| H | L | режим TX |
| L | H | режим TRX |
Уровень напряжения H = 1.8 ~ 5.0 вольт, L = 0 вольт
USB интерфейс
Встроенный коннектор Micro-B USB полностью соответствует спецификации USB 2.0. Шина данных порта USB (USB D+, USB D-) присоединена к чипу USB-Serial CH340, в котором реализованы функции простого преоборазователя сигналов из USB в последовательные данные и наоборот.
Определение выводов (распиновка) RAK4600 EVB
Группы дополнительных контактов с маркировками J10, J11 и J12 предназначены для использования с внешними периферийными устройствами ввода/вывода и имеют стандартный шаг между отверстиями 2.54мм. К этим группам могут быть подключены линии проводной передачи сигналов I2C, UART, ADC, и т.д.
Определение выводов группы J10 4-pin
| № контакта | Имя | Описание | Контакт микроконтроллера |
| 1 | BOOT0 | Режим загрузки STM | - |
| 2 | VDD | Напряжение питания, генерируемое модулем микроконтроллера | - |
| 3 | TX1 | UART2_TX | P0.19 |
| 4 | RX1 | UART2_RX | P0.18 |
Примечание. Последовательный интерфейс UART2 доступен только в кастомной версии прошивки, разработанной в программной среде Nordic SDK. По умолчанию в оригинальной прошивке RAK4600 или в прошивке RUI SDK, выводы UART2 не могут быть использованы.
Определение выводов группы J11 4-pin
| № контакта | Имя | Описание | Контакт микроконтроллера |
| 1 | AIN0 | АЦП входной сигнал | - |
| 2 | IO1 | Вывод общего назначения GPIO | P0.14 |
| 3 | IO2 | Переключатель управления напряжением контакта 3V3_S | P0.17 |
| 4 | GND | Общий, заземление |
Примечание. Контакт 3V3_S - это источник другого 3,3-вольтового напряжения, включением/выключением которого можно управлять с помощью ведущего контроллера. Если сенсоры не используются, для сбережения энергии следует установить IO2=0.
Определение выводов группы J12 4-pin
| № контакта | Имя | Описание | Контакт микроконтроллера |
| 1 | GND | Общий, заземление | |
| 2 | I2C1_SCL | Шина I2C, линия тактирования сигнала | P0.12 |
| 3 | I2C1_SDA | Шина I2C, линия двунаправленных данных | P0.13 |
| 4 | VDD | Напряжение питания, генерируемое модулем микроконтроллера |
Определение выводов для внешних модулей ввода/вывода
 |
Определение выводов группы J7 40-pin IO SLOT
| № контакта | Имя | Описание | Контакт микроконтроллера |
| 1-2 | VBAT | Положительный контакт Li-Ion батареи | |
| 3-4 | GND | Общий, заземление | |
| 5 | 3V3 | Напряжение питания 3.3В | |
| 6 | 3V3_S | Напряжение питания 3.3В, может отключаться модулем микроконтроллера | |
| 7 | USB+ | Положительный контакт D+ шины USB | Не подключен |
| 8 | USB- | Отрицательный контакт D- шины USB | Не подключен |
| 9 | VBUS | 5-вольтовое напряжение шины USB | |
| 10 | SW1 | Сигнал переключения для индивидуального использования | Не подключен |
| 11 | TXD0 | Шина UART1 сигнал передаваемых данных TX | P0.23 |
| 12 | RXD0 | Шина UART1 сигнал принимаемых данных RX | P0.22 |
| 13 | RESET | Соединён с кнопкой RESET для сброса микроконтроллера | P0.21 |
| 14 | LED1 | Красный светодиод, индикатор подзаряда батареи | |
| 15 | LED2 | Зелёный светодиод для индивидуального использования | Не подключен |
| 16 | LED3 | Синий светодиод для индивидуального использования | Не подключен |
| 17-18 | VDD | Напряжение питания, генерируемое модулем микроконтроллера. Используется для питания сенсорной платы, если уровень логического напряжения микроконтроллера не 3.3В | |
| 19 | I2C1_SDA | Шина I2C1 двунаправленный сигнал данных SDA | P0.13 |
| 20 | I2C1_SCL | Шина I2C1 сигнал синхронизации SCL | P0.12 |
| 21 | AIN0 | Аналоговый вход АЦП | Не подключен |
| 22 | AIN1 | Аналоговый вход АЦП | Не подключен |
| 23 | BOOT0 | Режимы запуска для микроконтроллера STM | |
| 24 | NC | Не подключен | |
| 25 | SPI_CS | Шина SPI сигнал выбора микросхемы CS | Не подключен |
| 26 | SPI_CLK | Шина SPI сигнал тактирования CLK | Не подключен |
| 27 | SPI_MISO | Шина SPI сигнал передачи данных от ведомого к ведущему MISO | Не подключен |
| 28 | SPI_MOSI | Шина SPI сигнал передачи данных от ведущего к ведомому MOSI | Не подключен |
| 29 | IO1 | Вывод общего назначения GPIO | P0.14 |
| 30 | IO2 | Переключатель управления напряжением контакта 3V3_S | P0.17 |
| 31 | IO3 | Вывод общего назначения GPIO | P0.09 |
| 32 | IO4 | Вывод общего назначения GPIO | P0.10 |
| 33 | TX1 | Шина UART2 сигнал передаваемых данных TX | P0.19 |
| 34 | RX1 | Шина UART2 сигнал принимаемых данных RX | P0.18 |
| 35-38 | NC | Не подключен | |
| 39-40 | GND | Общий, заземление |
Определение выводов для разъёмов внешних сенсорных плат
 |
Определение выводов группы J4 24-pin, SLOT_A
| № контакта | Имя | Описание | Контакт микроконтроллера |
| 1 | TX1 | Шина UART2 сигнал передаваемых данных TX | P0.19 |
| 2 | GND | Общий, заземление | |
| 3 | SPI_CS | Шина SPI сигнал выбора микросхемы CS | Не подключен |
| 4 | SPI_CLK | Шина SPI сигнал тактирования CLK | Не подключен |
| 5 | SPI_MISO | Шина SPI сигнал передачи данных от ведомого к ведущему MISO | Не подключен |
| 6 | SPI_MOSI | Шина SPI сигнал передачи данных от ведущего к ведомому MOSI | Не подключен |
| 7 | I2C1_SCL | Шина I2C1 сигнал тактирования SCL | P0.12 |
| 8 | I2C1_SDA | Шина I2C1 двунаправленный сигнал данных SDA | P0.13 |
| 9 | VDD | Напряжение питания, генерируемое модулем микроконтроллера. Используется для питания сенсорной платы, если уровень логического напряжения микроконтроллера не 3.3В | |
| 10 | IO2 | Вывод общего назначения GPIO | P0.17 |
| 11 | 3V3_S | Напряжение питания 3.3В, может отключаться модулем микроконтроллера | |
| 12 | IO1 | Вывод общего назначения GPIO | P0.14 |
| 13 | NC | Не подключен | |
| 14 | 3V3_S | Напряжение питания 3.3В, может отключаться модулем микроконтроллера | |
| 15 | NC | Не подключен | |
| 16 | VDD | Напряжение питания, генерируемое модулем микроконтроллера. Используется для питания сенсорной платы, если уровень логического напряжения микроконтроллера не 3.3В | |
| 17-22 | NC | Не подключен | |
| 23 | GND | Общий, заземление | |
| 24 | RX1 | Шина UART2 сигнал принимаемых данных RX | P0.18 |
Определение выводов группы J6 24-pin, SLOT_B
| № контакта | Имя | Описание | Контакт микроконтроллера |
| 1 | NC | Не подключен | |
| 2 | GND | Общий, заземление | |
| 3 | SPI_CS | Шина SPI сигнал выбора микросхемы CS | Не подключен |
| 4 | SPI_CLK | Шина SPI сигнал тактирования CLK | Не подключен |
| 5 | SPI_MISO | Шина SPI сигнал передачи данных от ведомого к ведущему MISO | Не подключен |
| 6 | SPI_MOSI | Шина SPI сигнал передачи данных от ведущего к ведомому MOSI | Не подключен |
| 7 | I2C1_SCL | Шина I2C1 сигнал тактирования SCL | P0.12 |
| 8 | I2C1_SDA | Шина I2C1 двунаправленный сигнал данных SDA | P0.13 |
| 9 | VDD | Напряжение питания, генерируемое модулем микроконтроллера. Используется для питания сенсорной платы, если уровень логического напряжения микроконтроллера не 3.3В | |
| 10 | IO1 | Вывод общего назначения GPIO | P0.17 |
| 11 | 3V3_S | Напряжение питания 3.3В, может отключаться модулем микроконтроллера | |
| 12 | IO2 | Вывод общего назначения GPIO | P0.14 |
| 13 | NC | Не подключен | |
| 14 | 3V3_S | Напряжение питания 3.3В, может отключаться модулем микроконтроллера | |
| 15 | NC | Не подключен | |
| 16 | VDD | Напряжение питания, генерируемое модулем микроконтроллера. Используется для питания сенсорной платы, если уровень логического напряжения микроконтроллера не 3.3В | |
| 17-22 | NC | Не подключен | |
| 23 | GND | Общий, заземление | |
| 24 | NC | Не подключен |
Определение выводов группы J8 24-pin, SLOT_C
| № контакта | Имя | Описание | Контакт микроконтроллера |
| 1 | NC | Не подключен | |
| 2 | GND | Общий, заземление | |
| 3 | SPI_CS | Шина SPI сигнал выбора микросхемы CS | Не подключен |
| 4 | SPI_CLK | Шина SPI сигнал тактирования CLK | Не подключен |
| 5 | SPI_MISO | Шина SPI сигнал передачи данных от ведомого к ведущему MISO | Не подключен |
| 6 | SPI_MOSI | Шина SPI сигнал передачи данных от ведущего к ведомому MOSI | Не подключен |
| 7 | I2C1_SCL | Шина I2C1 сигнал тактирорания SCL | P0.12 |
| 8 | I2C1_SDA | Шина I2C1 двунаправленный сигнал данных SDA | P0.13 |
| 9 | VDD | Напряжение питания, генерируемое модулем микроконтроллера. Используется для питания сенсорной платы, если уровень логического напряжения микроконтроллера не 3.3В | |
| 10 | IO4 | Вывод общего назначения GPIO | P0.10 |
| 11 | 3V3_S | Напряжение питания 3.3В, может отключаться модулем микроконтроллера | |
| 12 | IO5 | Вывод общего назначения GPIO | Не подключен |
| 13 | NC | Не подключен | |
| 14 | 3V3_S | Напряжение питания 3.3В, может отключаться модулем микроконтроллера | |
| 15 | NC | Не подключен | |
| 16 | VDD | Напряжение питания, генерируемое модулем микроконтроллера. Используется для питания сенсорной платы, если уровень логического напряжения микроконтроллера не 3.3В | |
| 17-22 | NC | Не подключен | |
| 23 | GND | Общий, заземление | |
| 24 | NC | Не подключен |
Определение выводов группы J9 24-pin, SLOT_D
| № контакта | Имя | Описание | Контакт микроконтроллера |
| 1 | NC | Нет подключения | |
| 2 | GND | Общий, заземление | |
| 3 | SPI_CS | Шина SPI сигнал выбора микросхемы CS | Не подключен |
| 4 | SPI_CLK | Шина SPI сигнал тактирования CLK | Не подключен |
| 5 | SPI_MISO | Шина SPI сигнал передачи данных от ведомого к ведущему MISO | Не подключен |
| 6 | SPI_MOSI | Шина SPI сигнал передачи данных от ведущего к ведомому MOSI | Не подключен |
| 7 | I2C1_SCL | Шина I2C1 сигнал тактирования SCL | P0.12 |
| 8 | I2C1_SDA | Шина I2C1 двунаправленный сигнал данных SDA | P0.13 |
| 9 | VDD | Напряжение питания, генерируемое модулем микроконтроллера. Используется для питания сенсорной платы, если уровень логического напряжения микроконтроллера не 3.3В | |
| 10 | IO6 | Вывод общего назначения GPIO | |
| 11 | 3V3_S | Напряжение питания 3.3В, может отключаться модулем микроконтроллера | |
| 12 | IO5 | Вывод общего назначения GPIO | |
| 13 | NC | Нет подключения | |
| 14 | 3V3_S | Напряжение питания 3.3В, может отключаться модулем микроконтроллера | |
| 15 | NC | Нет подключения | |
| 16 | VDD | Напряжение питания, генерируемое модулем микроконтроллера. Используется для питания сенсорной платы, если уровень логического напряжения микроконтроллера не 3.3В | |
| 17-22 | NC | Нет подключения | |
| 23 | GND | Общий, заземление | |
| 24 | NC | Нет подключения |
Батарейный коннектор
Для подключения внешней Li-Ion батареи, на плату RAK4600 установлен разъём P1 с гнездом JST PHR-2 с расстоянием между контактами 2мм. Определение выводов группы Battery
| № контакта | Имя | Описание |
| 1 | GND | Общий, заземление |
| 2 | VBAT | Плюсовой + контакт батареи |
Полная спецификация совместимой с RAK4600 батареи
| № | Характеристика | Спецификация |
| 1 | Максимальное напряжение заряда | 4.2 В |
| 2 | Номинальное напряжение | 3.7 В |
| 3 | Минимальное напряжение разряда | 2.75 В |
| 4 | Типовая ёмкость (C) | 2650 мАч |
| 5 | Максимальный ток разряда | 0.5C при t от 25°С до 45°С |
| 6 | Коннектор PH | шаг 2.0 мм |
| 7 | Длина кабеля | 110±3.0 мм |
| 8 | Цвет кабеля | Красный: VBAT, чёрный: GND |
Примечание. Напряжение Li-Ion батареи не должно превышать 4.3 вольта. Важно соблюдение полярности во время подключения батареи. Не все коннекторы имеют одинаковое подключение.
Коннектор солнечной панели
Для подключения внешней солнечной панели, на плату RAK4600 установлен разъём гнездо JST ZHR-2 с расстоянием между контактами 1,5мм. Определение выводов группы SOLAR
| № контакта | Имя | Описание |
| 1 | CONN_5V | Плюсовой + контакт солнечной батареи |
| 2 | GND | Общий, заземление |
Полная спецификация солнечной панели, совместимой с RAK4600
| № | Характеристика | Спецификация |
| 1 | Номинальное напряжение | 5.0 В |
| 2 | Типовой ток | 80 мА |
| 3 | Размеры | Длина 60 мм, ширина 60 мм, высота 2 мм |
| 4 | Коннектор PH | Шаг 1.5 мм |
| 5 | Цвет кабеля | Красный: CONN_5V, чёрный: GND |
Примечание. Напряжение на выходе солнечной панели не должно превышать 5.5 вольт. В ином случае плата может быть повреждена.
Светодиодные индикаторы
В схеме платы базовой RAK5005-O предусмотрены три светодиодных индикатора, однако два из них, синий и зелёный, не подключены к чипу RAK4600(H):
- Красный светодиод связан с чипом контроллера заряда батареи, отображает текущий статус заряда. В процессе заряда горит ярким светом. Когда заряд батареи полон, тускло светиться или выключен
- Зелёный светодиод НЕ подключен
- Синий светодиод НЕ подключен
Кнопка сброса RESET
Механическая кнопка сброса RESET соединена с контактом сброса платы RAK4600. Во время нажатия сбрасывает микроконтроллер.
Физические размеры, мм
 |
Программное обеспечение
- Прошивка модуля RAK4600 (zip-архив)
Техническая документация
- Справочник АТ команд для модуля RAK4600 (англ., PDF)
- Принципиальная схема WisDuo RAK4600 (PDF)
- Принципиальная схема WisDuo RAK4600 EVB (PDF)
- Спецификация Semtech SX127x (англ., PDF)
- Спецификация nRF52832 (англ., PDF)
Дополнительная документация
- Спецификация LoRaWAN v1.0.2 (англ., PDF)
Полезные ссылки