物联网的人对人通信：用LoRa DIY一部双向呼叫器
以下文章来源于悦智网 ，作者Aleksej Lazarev
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当然，我们不能用电路实验板来进行现场试验，所以我设计了一个印刷电路板的原型，复制实验板的设计，还带有电池和一些控制按钮。测试时正值德国冬季，天太冷，我和伙伴不愿意在户外跑太远，但我们验证了能够在相距1公里外进行通信。寒冷的天气也带来了意想不到的问题：其中一个呼叫器由镍氢电池供电，另一个呼叫器由锂离子电池供电；镍氢电池能够很好地适应低温环境，但锂离子电池在低温环境中出现了电压下降，导致微控制器重启。
接下来，我要进行更精密的设计。更换屏幕的改进最明显，我把屏幕升级成为了一块128×64像素的液晶显示屏。此外，我还升级了微控制器。我需要更大的计算能力，但又要兼容Arduino的生态系统。所以我采用了很多“post-AVR”Arduino微控制器中都使用的SAMD21 Cortex M0。
我还将安信可模块换成了更易买到的RFM95W收发器。最终的设计还包括了一个用于静音振动的呼叫器马达、一个3路导航按键和一个SD卡适配器。这个第二代印刷电路板的许多精调工作都是为了确保收发器与天线的连线具有最优的50欧姆阻抗，幸好我有天线分析方面的经验。传输线在印刷电路板的另一侧使用了接地层，因此通过印刷电路板的厚度计算后得知，我的连线需要达到1毫米宽。我还调整了连接天线座和收发器模块的接地层，尽量获得最佳高频特性。
在调整并正确组装了全部元件之后，我开始进行测试，并发现开关按钮控制器有一个问题：按下电源开关后，稳压电源开始为SAMD21微控制器提供3.3伏的电压。出于安全考虑，如果控制器没有在2秒之内收到处理器启动的确认信息，那么它就会切断电源，但是SAMD21需要2.5秒才能响应。仔细查看控制器的数据手册后，我找到了最终的解决方案。我在数据手册中发现了另一款可等待10秒的控制器。收到新的开关控制器后，我立刻用热风枪安装好了新的组件。
测试中又出现了另一个小故障：我连接到板载实时时钟的数据线颠倒了。添加实时时钟是为了记录当地时间，该实时时钟通过一个I2C连接装置与SAMD21连接。解决这个问题后，我制作的呼叫器完成了，我把它命名为“LoRaNicator”。
我对硬件设计比对编码更感兴趣，因此这个系统软件非常基础，仅限于用户之间交换文本信息。我希望其他人可以将LoRaNicator作为一个开放平台，利用这种基础架构简单的低功率通信方式创造出更复杂的应用。另外，为了使LoRaNicator硬件扩展更加简便，我想尝试增加一组外部引脚，用于连接GPS或其他传感器等I2C设备。
作者：Aleksej Lazarev
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