ESP32 LoRa网关

本工程基于盐汽水的ESPLoRa单项网关修改而成

 

已验证，于6月初打板验证成功，一直鸽到8月才发布，哈哈哈……

 

与盐汽水原作的区别：

1. 修改保险丝F1，使保险丝起到保护作用。
2. 移除肖特基二极管D1，防止因USB输入电压不足而导致电路不能正常工作。
3. LDO前后电容改用钽电容。
4. ESP32的使能（复位）按键增加上拉电阻、移除BOOT按键电容。
5. 修改ESP32封装。
6. LoRa天线新增挖空。
7. 增加供电引脚数量。
8. 增加两颗WS2812。

 

描述：

主控：安信可的ESP32-S（立创商城编号：C277944）或是 乐鑫的ESP32-WROOM-32（立创商城编号：C82899） ，实测这两个模块可互换，根据自己的需求选择就好啦。

 

 

LoRa模块：安信可Ra-01

 

ESP32与Ra-01对应引脚：

ESP32 Pins	Ra-01 Pins
D5	NSS
D23	MOSI
D19	MISO
D18	SCK
D14	RST
D2	DIO

 

功能：

1. 用Arduino开发
2. 有自恢复保险丝（必要），省去替换一次性保险丝的烦恼
3. 预留ESD器件焊盘（不必要），根据需求使用。
4. 串口芯片使用CH340C，无需晶振，支持自动下载电路。（也可用CH340K，体积更小，根据需求自己改就好啦）
5. 用4-pin的OLED做显示，部分OLED的VCC、GND引脚顺序不一样，按你自己手头上的OLED修改。
6. ESP32可用引脚都已引出。
7. 电容电阻都采用0603封装。

 

注意事项：

• PCB天线有两种设计，SMA天线和Ra-01附赠的天线（二选一），附赠的天线焊在这个洞上

如果是用SMA天线，建议用锡堵上这个孔

 

 

 

• SMA天线不能乱用，要用和自己LoRa频率一样的天线（LoRa设定通信频率在433MHz就用433MHz的天线）

PCB背面的的电容NC1、NC2可不焊（用于阻抗匹配，调节LoRa信号强度用，不能随便选！！！选好了可以增强信号，选错了会削弱信号，我不会算阻抗，所以我没有焊），但是电阻R5一定要！（起到一定的滤波作用，当然要是没有0Ω电阻，也可以用一坨锡解决）

 

• WS2812注意引脚序号，不要焊反了。WS2812缺口朝向如下图

 

• PCB背面的ESP32用的这颗电容建议使用1uF的，ESP32在收发状态下的瞬态功耗特别大，供电不足的情况下容易导致ESP32复位，最好的解决办法是给ESP32设计独立的LDO供电。

 

• PCB有两个版本，一个有打板验证，一个没有。

         45°走线版（已验证）

 

         弧度走线版（未验证）

 

关于ESP32的IO口：

1. 部分IO口仅作输入：IO34、IO35、SENSOR_VP(IO36)、SENSOR_VN(IO39)
2. IO27~IO22为ESP32模块SPI Flash使用，我的封装未引出，不用管。
3. IO12(MTDI)、IO13(MTCK)、IO14(MTMS)、IO15(MTDO) 为JTAG调试接口，可用作普通IO。

 

示例程序使用的库：

1. LoRa模块：Arduino-LoRa
2. OLED：U8g2_Arduino
3. WS2812：Freenove_WS2812_Lib_for_ESP32

 

一些资料：

1. Arduino-LoRa：原作盐汽水写的LoRa笔记
2. u8g2库：CSDN-动手党
3. Freenove_WS2812_Lib_for_ESP32：我自己根据GitHub仓库README.md 翻译而成

 

图片展示：

正面

 

反面

 

启动界面

根据盐汽水PCB上的logo取模

 

测试效果

 

串口：

 

ESP LoRa：

 

 

附件：

1. 安信可串口工具
2. iBom 

       文件名为 PCB_ESP_LoRa_rev1.3.zip 解压使用，不打压缩包上传不了……

 

示例程序：

gitee仓库

根据原作修改，已添加LoRa库、u8g2库、WS2812库，可直接使用，不需要再次添加。需要使用 PlatformIO 平台！

主程序是 src 下的 main.cpp

 

OLED显示图片的模型在 include 下的 oled_font.h

 

我有空了再用ESP-IDF写一个（估计会鸽挺久的……）

进度：

2021/09/26      移植中景园oled程序成功（使用硬件I2C）

2021/10/08      移植WS2812程序成功（基于Freenove_WS2812_Lib_for_ESP32，使用RMT）