Vorstellung des Elecrow LoRaWAN LR1262 Dev.-Board mit Raspi-Pico 2040
Die Entwickler-Platine, um die es hier geht, nennt sich offiziell LoRaWAN LR1262 Development Board Integrated RP2040 with 1.8 “ LCD for Long Range Communication-868 MHz Sie ist für die Hardware-Entwicklung von LoRa-Anwendungen geschaffen worden. Hier ein kurzer Umriss der wichtigsten Daten:
- Raspberry Pi Pico PC2040 MCU
- LoRa LR1262 Modul mit SX1262 Chip und externer Antenne
- ST7735 Farb-TFT-Display (128x160 px, SPI) für die Anzeige und
- passiven Buzzer für Sound
- USB-C Eingang für Stromversorgung
- jede Menge Anschlüsse für GPIO-Pins, über Header und Grove-Anschlüsse
- 4 Taster zur Programm-Steuerung über unterschiedliche Widerstände, auszuwerten mit analogRead()
- 6 LEDs in grün, gelb, rot zur Status-Anzeige über PCA9557 I2C-IO-Expander
Alles ist vorbildlich direkt auf der Platine beschriftet und auf der Rückseite der hervorragend verarbeiteten, roten Platine finden sich weitere Pin-Belegungen für TFT, Buzzer, UART, SPI und I2C.
Auch die mitgelieferte Antenne zum Aufschrauben macht mit ca. 20 cm Länge einen guten Eindruck. Sie ist nach dem Knick ca. 17.5 cm lang und sie ist mit "TX-868-JKD-20" beschriftet. Ich verspreche mir damit einen ganz guten Empfang, da λ/2 = 17.25 cm, bzw. mit Verkürzungsfaktor (VF = 0,95) dann 16.38 cm, was dazu ganz gut passt. Dazu gibt es noch eine kleine, zweite Drahtantenne mit Helix am Ende für den direkten Platinenanschluss, die ich aber wohl nicht benutzen werde.
Der 1.8 Zoll-TFT-Screen hat 128*160 Pixel und ist kein Touch-Screen. Aber direkt unter dem Screen gibt es vier gut erreichbare und drückbare Knöpfe K1 bis K4, mit denen man sich ein Menü basteln kann. Über dem Display dann zwei LED-Ampeln mit grün/gelb/roten LEDs, um einen Status (gut, mittel, schlecht) anzuzeigen. Auch ein nettes Gimmick, das nicht viel kostet, aber sehr nützlich sein kann. Dann sollte man mit 128*160 Pixeln auf 1.8 Zoll auskommen. Das Display ist SPI gesteuert und verwendet einen ST7735-Controller, den wir mit z. B. mit der TFT_eSPI-Library ansprechen können dürften, die ich auch in meinem CYD-LVGL-Projekten verwende. Siehe auch meinen Artikel ESP32-2432S028 mit 2.8" Touchscreen (Cheap Yellow Display) Programmierung des Displays mit der TFT_eSPI-Library
In meinem Artikel 128x160 Pixel 1.8" TFT Farb-Display am Arduino Nano betreiben stelle ich genau dieses Display vor und zwar mit den Libraries von Adafruit und Ucglib. Jede Library hat so seine Eigenarten im Handling, im Speicherplatzbedarf und in der Funktionsvielfalt. Da hat man Library-mäßig fast die Qual der Wahl - zumindest auf den Plattformen Arduino und ESP32.
Der Buzzer, der über einen einzigen GPIO-Pin anzusprechen ist, ist ein willkommenes Extra. Vielleicht will man im unbeaufsichtigten Dauerbetrieb ja mal auf eine eingehende Meshtastic-Message oder einen Fehler im LoRaWAN-Protokoll aufmerksam machen.
LoRa-Funktionalität
Schon so kann man das Dev.-Board für alle möglichen Dinge gebrauchen, aber Herzstück ist natürlich der LR1262 LoRa-Chip. Mit dem können wir dann auch LoRa funken und LoRa-Anwendungen entwickeln. Der LR1262 enthält einen SX1262-Chip, der derzeit State of the Art in Sachen LoRa-Client-Chips ist und den betagteren SX1276 ablöst (lasst euch nicht von den Chip-Nr. verwirren, 1262 ist neuer).Und natürlich ist der Raspberry Pi Pico wichtig. Der strotzt nur so von Multi-Purpose-GPIO-Pins und das bietet viele Anschlussmöglichkeiten, die Elecrow auch sichtlich ausgenutzt hat. Mir gefällt, das es Header-Pins für billige DuPont-Kabel gibt als auch hochwertige Grove-Stecker, in die man die etwas teureren Grove-Kabel stecken kann. Dank deren Konstruktion sind diese dann rüttelfest im Board, können dank Hebelchen aber auch leicht wieder entfernt werden. Über Grove-Shields und -Kabel habe ich mal einen Artikel geschrieben, der immer noch aktuell ist: Grove Shield zum schnellen Aufbau von Schaltungen und LCD mit RGB Backlight.
Elecrow vermarktet übrigens auch Grove-kompatible Hardware und Kabel, allerdings unter dem Brand "Crowtail", während "Grove" von seeed ist.
Raspberry Pi Pico
Eigentlich habe ich mich mittlerweile auf die ESP32-Serie von Espressif eingeschossen, besonders seitdem es mit den neuen Varianten mittlerweile für jede Lebenslage den richtigen ESP32 gibt. Die Anwendergemeinde dort ist riesig - wahrscheinlich mittlerweile größer als die gigantische Arduiono Community. Man findet für alles Libraries und Beispiel-Codes. Die ESP32 sind günstig und bringen eigentlich immer auch gleich WLAN und Bluetooth mit.Ich gebe zu, den Raspi Pico ein wenig vernachlässigt zu haben. Dabei ist diese "Braut" auch nicht unattraktiv. Der Preis ist okay, wenn man in Deutschland kauft sogar konkurrenzfähig und mittlerweile gibt es auch eine Version mit WLAN-Konnektivität. Aber wenn wir LoRa benutzen, brauchen wir ja eigentlich keine sonstiges Funkstandards. Darum geht der RP2040 auf dem Board schon okay. Ich nehme es mal als Anlass, mal wieder ein Projekt mit dem Pico zu machen und herauszufinden, wie sehr die Raspberry Pi Gemeinde sich auch um den Pico kümmert und ob es mittlerweile für jede Anwendung Libraries gibt.
Pinout und GPIOs
Hier nochmal eine Übersicht über alle Pins, die in den RP2040 hineingehen und wie diese verdrahtet sind:| Pin | Bedeutung |
|---|---|
| GPIO0 | LR1262-TXD (Serial1) |
| GPIO1 | LR1262-RXD (Serial1) |
| GPIO2 | GPIO2 |
| GPIO3 | GPIO3 |
| GPIO4 | UART1-TXD |
| GPIO5 | UART1-RXD |
| GPIO6 | GPIO6 |
| GPIO7 | GPIO7 |
| GPIO8 | GPIO8/UART1-TX1/UART1-TX1/485TX |
| GPIO9 | GPIO9/UART1-RX1UART1-RX1/485RX |
| GPIO10 | GPIO10/SPI1-SCK |
| GPIO11 | GPIO11/SPI1-MOSI |
| GPIO12 | GPIO12/SPI1-MISO |
| GPIO13 | GPIO13/SPI1-CS |
| GPIO14 | GPIO14/ D0 |
| GPIO15 | GPIO15/ D1 |
| GPIO16 | LCD-DC - Data/Command (auch RS genannt). |
| GPIO17 | LCD-CS - Chip Select (manchmal auch SS). |
| GPIO18 | LCD-SCK - SPI Clock (SCK). |
| GPIO19 | LCD-DIN - Data In (auch MOSI genannt: Master Out Slave In). |
| GPIO20 | I2C0-SDA0/I2C-SDA/PCA9557-SDA |
| GPIO21 | I2C0-SCL0/I2C-SCL/ PCA9557-SCL |
| GPIO22 | LCD-RST - Reset-Eingang fürs Display |
| GPIO23 | LCD-BLK - Backlight-Steuerung |
| GPIO24 | 485-EN |
| GPIO25 | DATA |
| GPIO26 | A0/ A0 |
| GPIO27 | A1/ A1 |
| GPIO28 | BUZZER - passiv |
| GPIO29 | ADC-KEY - Taster K1 bis K4, über unterschiedliche Widerstandswerte auszuwerten |
Damit ist die Vorstellung der Hardware abgeschlossen. Die nächsten Artikel werden sich dann damit beschäftigen, wie man das Dev.-Board mit Software bestückt und seine Funktionen ausreizt - in erster Linie natürlich die LoRa-Funktion.
3D-Druck-STL-Files für Platinen Bumper
Aber ich habe noch ein kleines Schmankerl für alle, die 3D-Druck betreiben.
Ich habe einen Bumper designt, in den das Elecrow LoRa Dev Board gesteckt werden kann.
Der Bumper ist so ausgelegt, dass er schnell gedruckt ist und nur wenig Filament benötigt. Die Schreibtischoberfläche bleibt mit dem Bumper Kratzer-frei, weil das Board nicht mehr darauf herum schrappt. Außerdem bleibt ein wenig Platz zwischen Boden und Pins, was unbeabsichtigte Kurzschlüsse vermeidet.
Achtet beim Einsetzen der Platine auf die beschnittenen Ränder für die weiterreichenden Pin-Gruppen - es gibt also ein oben und ein unten!
Je nach Einstellungen des 3D-Druckers hält die Platine so darin (press-fit) oder sie liegt eher lose darin. Ist sie zu lose, hilft Klebeknete weiter, wie in so vielen Fällen.
Zum Download der STL-Datei
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Im nächsten Teil zum Elecrow LoRaWAN LR1262 Dev.-Board wird es darum, wie wir die Hardware per Software ansprechen und welche Libraries wir dazu verwenden können. Auch eine Menü-Führung mit dem Display und den Tasten stelle ich mir vor. Und das wir darüber die eingebauten Board-Hardware testen können.Im Artikel LoRaWAN-Kommunikation mit dem LR1262 Dev.-Board (RP2040) und einem Single-Channel Gateway erkläre ich, wie ich mit eigenem Entwicklungs-Board und eigenem Gateway LoRaWAN-Nachrichten über das The Things Networks an meinen Webserver verschicke.
