Сборка набора
Основу набора космического инженера составляет ряд компонентов, из которого мы соберем устройство. Данное устройство в дальнейшем станет основой для одного из проектов: приемной станции, космического аппарата или радио-мессенджера.
Компоненты набора
Для сборки нам потребуются:
- Микроконтроллер ESP-WROOM-32 - 1 шт.
- Радиомодуль LoRa SX1278 Ra-02 - 1 шт.
- Антенна с разъемом IPEX - 1 шт.
- Макетная плата - 2 шт.
- Провода - 8 шт.
Подготовка макетных плат
Наше устройство будет собрано на Макетных платах — специальных пластинах с отверстиями, которые позволяют соединять электронные компоненты без пайки.
Компоненты Микроконтроллера и Радиомодуля слишком широки для стандартной макетной платы, поэтому используется соединение двух таких плат. Но сначала платы нужно немного «доработать»: по бокам у них расположены длинные линии питания (полоски с красной и синей разметкой), которые нам будут мешать. Аккуратно отделите их от основной части платы. Для этого проведите канцелярским ножом по месту соединения с обратной стороны - линии питания легко отойдут.
В результате у останутся две центральные части от обоих макетных плат. Расместите их рядом как показано на риснке ниже.
Устанавливаем микроконтроллер
Микроконтроллер ESP32 - это «мозг» нашей станции. Он будет управлять радиомодулем и всеми другими датчиками. Установите его посередине, так чтобы один ряд ножек попал на левую плату, а другой - на правую. Разместите микроконтроллер в отверстия, как показана на риснке, и равномерно надавите на плату сверху, пока она плотно не сядет на место. Разъем Type-C должен смотреть наружу - к краю платы, чтобы потом было удобно подключить кабель.
Устанавливаем радиомодуль
Радиомодуль Ra-02 - это «уши» нашей станции. Именно он будет ловить и передавать радиосигналы. Установите модуль на макетные платы над микроконтроллером ESP32, точно так же аккуратно совместив ножки с отверстиями. Разъем для антенны должен быть направлен вверх - от микроконтроллера.
Подключаем провода питания
Пора соединить наши компоненты проводами. Начнем с питания: чтобы радиомодуль заработал, ему нужно электричество, которое он получит от микроконтроллера.
Возьмите два провода:
- красным проводом соедините вывод
3.3VРадиомодуля с выводом3V3на плате Микроконтроллера — по нему потечет питание; - черным проводом соедините вывод
GNDРадиомодуля с выводомGNDна Микроконтроллере — это «земля», общий провод.
Подключаем сигнальные провода
Теперь научим Микроконтроллер и Радиомодуль «разговаривать» друг с другом. Для этого соедините их сигнальными проводами по таблице ниже.
Микроконтроллер обменивается данными с Радиомодулем по интерфейсу SPI - это как язык, на котором микросхемы общаются между собой. Подключите провода по одному, внимательно сверяясь с таблицей.
| Радиомодуль Ra-02 | Микроконтроллер ESP32 |
|---|---|
GND | GND |
3.3V | 3V3 |
MISO | G19 |
MOSI | G23 |
SCK | G18 |
NSS | G5 |
DIO0 | G26 |
RST | G14 |
Подключаем антенну
Без антенны наш радиомодуль ничего не услышит. Поэтому возьмите антенну и подключите ее кабель к маленькому круглому разъему IPEX на Радиомодуле. Аккуратно совместите разъем кабеля с разъемом на плате и надавите пальцем до легкого щелчка.
Подаем питание
Устройство собрано - осталось его «оживить»! Подключим кабель Type-C к разъему на плате Микроконтроллера ESP32, а другой его конец - к USB-порту компьютера или ноутбука. Если все сделано правильно, на плате мигнет светодиод - значит, устройство получило питание и готово к работе.
Что дальше?
Мы собрали устройство, на основе которого мы можем построить:
- Станцию приема сигналов с космических аппаратов
- Космический аппарат формата cubesat
- Радио-мессенджер для общения без интернета
Чтобы улучшить эффективность устройства, очень рекомендуется собрать также более продвинутую антенну.