APRS FACILE ! APRS FACILE !
(Nouveau Site pour aide et entraide des radio-amateurs intéressés par l'APRS)
Création de la page : 19 Décembre 2021
Mise à jour 1 :
16 Janvier 2022
Igate LORA (433 MHz) pour les balises APRS faible puissance (en complément du 144 MHz)
la technologie LoRa (long range radio) d'étalement du spectre qui permet des communications jusqu'à 10000m de distance. Ce module offre une bonne capacité anti-interférences et des fonctions d'économie d'énergie (air Wake up). La technologie LoRa permet de couvrir des milliers de personnes au sein des zones urbaines, quartiers, etc.. cette technologie est fréquemment utilisée pour la gestion des systèmes publics tels que l'éclairage, la surveillance de paramètres au sein de multiples zones, la mesure environnementale, la lecture des compteurs, maison intelligente, l'équipement d'alarme etc..
LoRaWAN est un protocole de télécommunication permettant la communication à bas débit, par radio, d'objets à faible consommation électrique communiquant selon la technologie LoRa et connectés à l'Internet via des passerelles, participant ainsi à l'Internet des objets.
https://fr.wikipedia.org/wiki/LoRaWAN
Pourquoi s'éloigner du 144 MHz des radioamateurs pour utiliser le LORA ?
Détails de Coûts (Décembre 2021)
| LILYGO® TTGO ESP32-Paxcounter LoRa32 V2.1 1.6 Version 433MHZ LoRa ESP-32 OLED 0.96 Inch SD Card Bluetooth WIFI Module | 24.62 US$ Aliexpress port gratuit |
| Logiciel Visual Studio Code | gratuit |
| Logiciel Igate LoRa APRS Github v21.50.0 | gratuit (MiT Licence) |
| Alimentation 5V 500mA USB ou Li-Po 3.7V | 5 € ou gratuit |
| Câble data USB vers Micro USB | 2 € chez Action ou Gratuit |
LILYGO® TTGO ESP32-Paxcounter LoRa32 V2.1 1.6 Version 433/868/915MHZ LoRa ESP-32 OLED 0.96 Inch SD Card Bluetooth WIFI Module (attention à la QRG, on a besoin du 433)
Product Description:
Working voltage:1.8~3.7v
Acceptable current：10~14mA
Transmit current: 120mA@+20dBm
90mA@+17dBm
29mA@+13dBm
Operating frequency: 868M/915MHz (attention au piege, on a besoin de la version 433 Mhz dans nos bandes)
Transmit power: +20dBm / à peu pres 100mW au connecteur.
Receive sensitivity :-139dBm@LoRa &62.5Khz&SF=12&146bps
-136dBm@LoRa &125Khz&SF=12&293bps
-118dBm@LoRa &125Khz&SF=6&9380bps
-123dBm@FSK&5Khz&1.2Kbps
Frequency error：+/-15KHz
FIFO space ：64Byte
Data rate ：1.2K~300Kbps@FSK
0.018K~37.5Kbps@LoRa
Modulation Mode ：FSK,GFSK,MSK,GMSK,LoRa TM，OOK
Interface form ：SPI
Sleep current ：0.2uA@SLEEP
1.5uA@IDLE
Operating temperature ：-40℃- +85℃
Digital RSSI function:
Automatic frequency correction
Automatic gain control
Fast wake-up and frequency hopping
Highly configurable data packet handler
SMA Antenna
TP4054
Paxcounter Testing:https://github.com/cyberman54/ESP32-Paxcounter
Github: https://github.com/LilyGO/ESP32-Paxcounter
https://github.com/Xinyuan-LilyGo/TTGO-LoRa-Series
|
TTGO LoRa32 V2.1_1.6 version Structure diagram
At the TTGO LoRa V2.1_1.6 ,we add the SMA and TP4054 to the board,which make it can do more things.In terms of the power switch, we have changed the switching interaction mode. The added SMA antenna can enhance signal transmission.
(Notice:The shipping list does not include battery and SD card）
Shipping List:
1 X TTGO LoRa32 V2.1 433/868/915 Module
1 X Power Cable(Jst 2pin 1.25mm)
1 X Antenna
2 X Pin
la suite explique comment installer le logiciel Visual Studio Code W10 64bits avec le plugin PlatformIO pour pouvoir programmer au sein du même logiciel plus de 400 cartes de développement comme par exemple les cartes Arduino, ESP32, Nucleo, STM32, Teensy, Raspberry Pi.
Le Logiciel Visual Studio Code se trouve ici mais j'en ai une copie de sauvegarde ci dessous
VSCodeUserSetup-x64-1.63.2.zip (76 Mo ! )
Quelques tutos en sauvegarde ici pour aller plus loin, mais ils ne sont pas nécessaires pour faire l'Igate
vscode-tutorial-quick-start-installation.pdf (1.7Mo)
Visual Studio Code-tutoriel_vs2019-2.pdf
une fois ce logiciel installé, on doit ajouter une extension compatible pour se connecter au ttgo
Extension : PlatformIO v2.4.0 téléchagé plus de 2 millions de fois déjà !
Installing PlatformIO IDE...
VS Code est par défaut en anglais. Pour le mettre en français, il faut télécharger une extension « French Language Pack » disponible dans le gestionnaire de plugins (dernière icône dans le menu de gauche). (même principe que la capture d'écran ci dessus)
j'ai installé aussi sur recommandation de VS l'extension Clang-Format V1.9.0 Clang-Format is a tool to format C/C++/Java/JavaScript/Objective-C/Objective-C++/Protobuf code. It can be configured with a config file within the working folder or a parent folder. (je ne sais pas si c'est utile)
LoRa APRS Igate - Guide de démarrage rapide Pour obtenir le code source, vous devez vous rendre sur github.com
https://github.com/lora-aprs/LoRa_APRS_iGate
ici je mets en backup le fichier car aucune confiance en Github depuis le rachat par crosoft pour 8 Millards de dollars, il y a forcément eu un business case de prévu avec une monétisation.
LoRa_APRS_iGate-master-github-release v21.50.0.zip (1.5 Mb de décembre 2021)
de zipper le fichier sur le bureau du PC
dans VS : Fichier / ouvrir un dossier / lui indiquer le répertoire sur bureau contenant les fichiers ci dessus. (faire confiance)
mettez votre indicatif radioamateur F4XXX-10
pour le wifi, rentrez votre wifi en clair et votre mot de passe en clair (casse sensitive)
pour le beacon,allez sur google récupérer vos coordonnées GPS WS84 en format décimal.
https://www.google.fr/maps?hl=fr puis vous cliquez "clic droit" et plus d'information sur cet endroit et vous avez les coordonnées exactes
maintenant il faut dire à VS code quelle carte électronique on a pour que le logiciel soit capable d'envoyer le programme dans la carte
en bas dans le bleu clair, il y a écrit "Default", il faut choisir la bonne carte, je n'ai pas réussi
lancez la compilation avec la "tick bleue" en bas à coté de maison, laissez mouliner
si vous avez ceci : cela se présente bien :
========================================== [SUCCESS] Took 154.66 seconds ==========================================
Environment Status Duration
------------- -------- ------------
lora_board SUCCESS 00:02:34.664
=========================================== 1 succeeded in 00:02:34.664 ===========================================
Si dans votre gestionnaires de périphérique vous avez une erreur sur le driver (point d'exclamation jaune)
cp2104 usb to uart bridge controller
vous pouvez installer ce driver à jour : CP210x_Universal_Windows_Driver-v11.0.0-17nov2021.zip
pour l'instant je suis bloqué à You have to change your settings in 'data/is-cfg.json' and upload it via "Upload File System image"! #93
il y a un github qui en parle mais pas tres clair....
https://github.com/lora-aprs/LoRa_APRS_iGate/issues/93
A suivre en janvier 2022 !
update : voici la réponse en image GIF :
Update fin decembre 2021 : il faut redemarrer la machine en l'eteignant pour etre sur de remettre a zero les configurations et les parametres de VS-code
Les modèles ci dessous chez Amazon sont testés, Amazon a pignon sur rue avec des retours gratuits, il y a moins cher sur Aliexpress avec une livraison entre 10 jours et 70 jours
0.070 A*5V = 0.35 watt on va arrondir à 0.5 watt
0.5x24x365 = 4 380watts necessaires pour que le Lora Igate monofrequence fonctionne une année..
Productible Panneau Solaire Photovolaïque : Dans les hauts de france = > 950 kWhc kilo Watt heure crête (heure d'ensoleillement - les pertes nuages et d'angles)
Puissance crete du Panneau : 2,5 wattsCrete = 2,5 Wc
Productible = 2,5*950 = 2375 watts, or on a besoin de 4380 watts.... (meme sans marge on ne passe pas : il faut au mini 3 066 watts)
Calcul du Panneau solaire necessaire = 4380/950 = 4,61 watts, il faut donc un panneau de 5 watts minimum pour simplement compenser la consommation du Digipeater APRS, apres il faut recharger la batterie et eviter qu'elle n'entre en decharge profonde... (descente entre 20% et 50% de la capacité pour eviter de trop abïmer la chimie de l'accumulateur 18650 )
Batterie au Plomb ! 
(source http://bricolsec.canalblog.com/archives/2008/01/12/7499479.html)
Pour les accus 18650 bien verifier avec un multimetre précis la tension de fin de charge du régulateur utilisé : on parle de 50mV donc prenez un Fluke ou Chauvin et pas un brico-depot. sinon l'accu ne tiendra pas un an.
Calcul simple pour estimer une installation solaire : sans rentrer dans les détails..
une Bonne journée : 10 heures de soleil et 14 heures de nuit
Panneau 5Wc =
on rentre 50 wh et on use (14*0.5) 7 wh la nuit.
On veut ménager la batterie 18650, il faut donc que 7 wh soit au max 40% de la capacité neuve de la batterie. (le digi doit se faire oublier, on n'est pas là pour monter au poteau tous les deux mois !)
(7*100)/40 = 17,5 wh, soit 35/5= 3,5 Ampereheure ou 3,5 Ah (attention à l'approximation ici car les accus 18650 ne sont pas en 5 volts mais entre 3.6V et 4.2V) donc en pratique deux Accus Sony VTC6 18650 3000mah en parallèle feront le job. une seule 18650 de 3500 mAh devrait en théorie faire le job aussi, mais attention aux batteries Aliexpress, avec mon chargeur Imax B6 je n'ai jamais vu de batteries Aliexpress de qualité.
Mesure du 2 Janvier 2022 : Alimentation solaire Igate LoRa LoRaWAN / Valable aussi pour Hélium Iot LoRa Kerlink
il faut bien faire le calcul du chapitre ci dessus et valider par l'essai TOUS les panneaux solaires car les chinois sont malins, entre les valeurs et les rendements, il y a un fossé. (rendement à la cellule ou au busbar), angle de montage, impact de la température d'un panneau non ventilé sur le dessous, ombre qui fait chuter le panneau à zéro totalement ou partiellement suivant le câblage interne du busbar... bref il faut bien étudier le panneau pour ne pas se faire avoir.
Exemple : cas du panneau de récupération de la lampe solaire Amazon pour alimenter un Igate LoRaWAN :
temps volontairement nuageux avec passage d'éclaircies : on produit entre 30mA (nuage) et 82mA (soleil) en cette journée de janvier. on sait que l'Igate ci dessus consomme 70mA en continue... donc on n'arrivera pas à injecter suffisamment dans la batterie pour pallier la nuit de 17h à 9h du matin (Lever : 08:43 Coucher : 16:57 le 3 Janvier 2022)
il faut donc un panneau beaucoup plus grand comme indiqué dans le calcul plus haut : au moins le double. (les puristes diront que j'ai omis les pertes dans le régulateur de charge : oui c'est vrai, l'idée de ce calcul est de vous faire voir qu'en solaire, il faut vraiment partir d'un " Productible en kWhc kilo Watt heure crête" de votre région et après faire le calcul rapide. sinon vous êtes sur que ça ne rechargera jamais votre installation d'Igate)
Ayez en tète que le "soleil" nous envoie 1 KW par mètre carré 1 kW/m² et que les panneaux ont un rendement de 20% donc le maximum que vous pouvez avoir avec 1m² de cellule solaire c'est 200 watts ! ( 1m² sans les bords et l'armature bien sur ! ) les vendeurs utilisent parfois ces termes suivants pour vous embrouiller : Solar Cell Efficiency (%) 22,5% Module Efficiency (%) 18% , il ne faut pas rêver, c'est le chiffre le plus bas qui vaut.... et donc si vous voyez sur Ebay ou Aliexpress ou même Amazon un panneau qui fait 15cm x 10cm avec 10 watts produit , il suffit de faire le calcul pour vérifier :
0,15 mètre x 0,10 mètre = 0,015 m² ensuite on applique une règle de 3 avec les 200 watts => 200 W x 0,015 m² = 3 watts maxi de productible électrique pour ce petit panneau (surface sans compter les bords) et non 10 watts (peut être en plein désert sous l'équateur à midi avec un refroidissement cryogenique lol ). le cadre normatif pour aller plus loin dans le solaire est le suivant : STC :1000W/m2 Irradiance, 25°C Cell Température, AM1.5G Spectrum according to EN 60904-3 cette norme est reconnu par les professionnel du milieu :
NF EN 60904-3 novembre 2016 Dispositifs photovoltaïques - Partie 3 : principes de mesure des dispositifs solaires photovoltaïques (PV) à usage terrestre incluant les données de l'éclairement spectral de référence Le présent document s'applique aux dispositifs photovoltaïques suivants pour les applications terrestres : cellules solaires avec ou sans protecteur ; assemblages de cellules solaires ; modules ; et systèmes. Les principes contenus dans le présent document comprennent les essais réalisés sous une lumière solaire naturelle ou simulée.
Mesure de la tension pour la lire à distance via Wifi
il est bon de savoir si le matériel charge et décharge electriquement comme on le souhaite et ne pas attendre la panne pour voir "qu'il n'est plus en service". il faut donc lire la tension de la batterie via une entrée GPIO mais on arrive aux problemes : la tension maxi en entrée c'est 3.3V, hors une batterie 18650 pleine c'est 4,2 volts donc on grille.
j'ai trouvé la solution ici sur cet excellent site : https://randomnerdtutorials.com/power-esp32-esp8266-solar-panels-battery-level-monitoring/ voici les extraits qui nous interessent :
When you have your ESP32 powered with batteries or solar powered as in this case, it can be very useful to monitor the battery level. One way to do that is reading the output voltage of the battery using an analog pin of the ESP32.
However, the battery we’re using here outputs a maximum of 4.2V when fully charged, but the ESP32 GPIOs work at 3.3V. So, we need to add a voltage divider so that we’re able to read the voltage from the battery.
The voltage divider formula is as follows:
Vout = (Vin*R2)/(R1+R2)
So, if we use R1=27k Ohm, and R2=100k Ohm, we get:
Vout = (4.2*100k)/(27k + 100k) = 3.3V
So, when the battery is fully charged, the Vout outputs 3.3V that we can read with an ESP32 GPIO.
Add two resistors to your circuit as shown in the following schematic diagram.
In this case, we’re monitoring the battery level through GPIO33, but you can use any other suitable GPIO. Read our ESP32 GPIO guide to learn which GPIOs are the best to use.
Finally, to get the battery level, you can simply read the voltage on GPIO33 using the analogRead() function in your code (if you’re using Arduino IDE).
analogRead(33);
You can also use the map() function, to convert the analog values to a percentage:
float batteryLevel = map(analogRead(33), 0.0f, 4095.0f, 0, 100);
If you’re using ESP8266, it just supports analog reading on the A0 pin. So, you need to wire the circuit as follows:
With the ESP8266 to read the analog value use:
analogRead(0);
pour en revenir sur l' Igate LoRa il y a des excellents sites qui ont déjà travaillé sur le sujet, voici les liens :
https://randomnerdtutorials.com/esp32-lora-sensor-web-server/
https://github.com/lora-aprs/LoRa_APRS_iGate
https://f8ffp.monsite-orange.fr/page-5ff1a3dbd5822.html
https://www.lora-aprs.info/docs/LoRa_APRS_iGate/quick-start-guide/
https://learn.upesy.com/fr/install/esp32/installer-platformio-sur-vscode.html
https://www.f5kmy.fr/spip.php?article509
https://mala-one.de/Lora-APRS/
GPS issue Ttgo lora (le GPS ne demarre pas sur le TTGO car pas alimenté), the TTGO GPS is not booting starting
https://meshtastic.discourse.group/t/t-beam-gps-problems-hardware/481/10
https://github.com/eriktheV-king/TTGO_T-beam_GPS-reset
https://www.aeq-web.com/ttgo-lilygo-esp32-gps-lora-board-lmic-otta-source-code/?lang=en
https://www.f4wat.xyz/2020/12/28/lora-aprs-i-gate-tracker/
https://www.youtube.com/watch?v=xVaWinSfsz4
LoRa APRS Tracker-important----pour GPS et upload image.pdf
pour affirmer la techno il faudrait au moins in Igate par departement et voir ce qu'il peut amener ( un VL en 144.800 Mhz n'a pas besoin de LoRa, il a des watts et du courant). cela peut etre interessant pour des applications drones, ballons, compteurs éloignés....