Estação metereologica LoRaWAN | Colubris

A Colubris é uma placa de hardware aberto baseada no microcontrolador ESP32-S2 e equipada com um módulo LoRa SX1262 integrado. Além disso, ela possui um sistema de gerenciamento de bateria que permite carregar e utilizar baterias diretamente pela placa. A principal finalidade da Colubris é equipar estações meteorológicas que operarão em áreas remotas, mas ela é versátil o suficiente para ser usada em outros dispositivos que necessitem de comunicação de longo alcance.

Desenvolvedores:

Autor: Julio Nunes Avelar.

Hardware

Principal:

• ESP32S2/ESP32
• EByte E22-900M22 (SX1262)
• TP4056
• DW01
• 8205A
• Mosfet Canal P IRF4905 ou IRF9540
• Diodo Schottky 1n5819
• PCB impressa
• Botões
• Resistores diversos
• Capacitores diveros

A lista completa pode ser consultada na documentação

Opcional:

• Modulo de Carga TP4056
• Bateria 18650 4.2V 2600mAh
• DHT22
• Sensor de Umidade do Solo
• Sensor de Nivel de Água
• Sensor de Chuva
• Sensor de Vento
• BME280
• BH1750
• Display OLED 0.96" 128x64 I2C
• Case 3D impressa em ABS

Software

• ESP-IDF

Pré-requisitos:

• ESP-IDF.

Você precisara do ESPIDF para compilar e gravar o Firmware na Placa.

Configurações:

O Firmware está localizado em colubris, para acessar o diretorio use:

cd colubris

Menu config:

Para gravar o firmware será necessario realizar alguns ajustes no menu config.

Para "invocar" o ESPID, utilize:

get_idf

Após invocar o IDF, nó diretorio, será necessario escolher o MCU, para utilizar o ESP32S2, utilize:

idf.py set-target esp32s2

Se você estiver usando a extensão do VS-Code, existe uma opção para isso no menu inferior (Elá tem uma caixa com engrenagens como icone e do lado esta escrito esp32 ou esp32s2).

Após escolher o MCU, sera necessario realizar algumas configurações no menu config.

Para acessar o menuconfig utilize:

idf.py menuconfig

ou utilize a opção da extensão do VS-Code (Esta opção também está no menu inferior e tem como icone uma unica engrenagem),

Após acessar menuconfig, configure as seguintes opções:

• Configure a flash com 80mhz.
• Coloque a flash com tamanho minimo de 4 MBs.
• Escolha uma tabela de partições personalizadas.
• Coloque a frequencia da CPU em 240mhz.
• Habilite o https_client.
• Habilite a calibração do ADC.
• Habilite o componente esp_https_server.

Após realizar essas configurações, salve e saia.

Gravando:

Para realizar a gravação primeiro será necessario realizar a compilação do firmware, é possivel compilar utilizando o comando

idf.py build

Após compilar o firmware para gravalo utilize:

idf.py flash

Caso queira utilizar o monitor serial para ver os logs, utilize:

idf.py monitor

Para executar tudo de uma vez, utilize:

idf.py build flash monitor

Esse passo a passo também pode ser realizado pela extensão do ESPIDF para o VS-Code, basta selecionar a opção: "ESP-IDF build, flash and monitor".

Organização do Projeto

O projeto é organizado em sete pastas principais:

• 3d-design: Esta pasta contém os modelos 3D desenvolvidos para o projeto.

• docs: Toda a documentação dos componentes e do projeto está localizada nesta pasta.

• colubris: Esta pasta armazena o firmware oficial do projeto.

• documents: Nesta pasta, você encontrará esquemáticos compilados e datasheets relacionados ao projeto.

• kicad-project: Aqui estão o projeto KiCad da placa de circuito impresso (PCB) e os esquemáticos do projeto.

• examples: Esta pasta oferece exemplos de uso do projeto para facilitar a implementação.

O projeto foi organizado dessa forma para facilitar o acesso a diferentes aspectos e componentes do projeto.

Duvidas e Bugs:

Em caso de alguma duvida, bug na aplicação ou sujestão, utilize o menu issues do Gitlab.

Licença:

O hardware é disponibilizado sob a CERN Open Hardware Licence (OHL) V2, na versão Weakly Reciprocal (CERN OHL-W). A licença pode ser encontrada na raiz do repositório.

O software é disponibilizado sob a Licença MIT, que também pode ser consultada no GitLab.

A documentação é disponibilizada sob a Licença Creative Commons e também está acessível no GitLab.