最小開源LoRa+GPS模塊，適用于可穿戴設備和物聯(lián)網(wǎng)

您是否試過將 LoRa 和 GPS 模塊壓縮到可穿戴設備中？這是一場噩夢！大多數(shù)模塊都很大，對 LoRa 和 GPS 使用單獨的模塊會增加成本和空間。這使得設計時尚、緊湊的設備（如健身追蹤器或 IoT 小工具）變得非常棘手。此外，將它們連接到 Arduino、ESP 或 nRF 等電路板感覺就像解開一堆電纜。

這就是為什么我們很高興地分享我們的解決方案：一個超小的硬幣大小（3 厘米！LoRa + GPS 模塊非常適合可穿戴設備，通過 FPC 電纜與 IndusBoard Coin 配合使用。

最小的開源 LoRa + GPS 模塊

它還通過標準 I/O 引腳與 Arduino、ESP、nRF 和其他板兼容。該模塊采用移遠通信 L86-M33 GPS 芯片進行精確跟蹤，采用 Ai-Thinker RA-02 LoRa 模塊進行遠距離通信，改變了游戲規(guī)則。GPS 在 USART 上運行，LoRa 使用 SPI，兩個接口都通過 FPC 連接器或 I/O 引腳提供。

最棒的是什么？它是免費和開源的！任何人都可以免費修改、制造和用于個人或商業(yè)項目的設計文件。如果您將其與 IndusBoardCoin 配對，它完全可以免費用于商業(yè)用途，使其成為初創(chuàng)公司、業(yè)余愛好者和創(chuàng)新者的絕佳選擇。讓我們深入了解我們如何構建這個很棒的模塊！

為什么這個模塊很棒

這個小模塊具有非常適合可穿戴設備和物聯(lián)網(wǎng)的功能：

• 超小：直徑只有 3 厘米，硬幣大小，適合放在腕帶或追蹤器等微型設備中。

• All-in-One：將 LoRa（最遠 15 公里范圍）和 GPS 結合在一個緊湊的封裝中，用于位置跟蹤。

• 可穿戴設備就緒：通過靈活的 FPC 電纜無縫連接到 IndusBoardCoin，非常適合時尚設計。

• 靈活：使用標準 I/O 引腳與 Arduino、ESP、nRF 等配合使用，因此非常適合任何項目。

• 省電：待機時僅使用 1 mA，非常適合電池供電的可穿戴設備。

• 開源：免費修改和使用，無附加條件（可免費用于 IndusBoardCoin 的商業(yè)用途！

物料清單 （BOM）

以下是構建此模塊所需的內容：

開源 LoRa + GPS 模塊所需的組件電路設計

我們將電路設計得緊湊且易于使用：

• 電源：GPS 和 LoRa 均在 3.3V 上運行，由 IndusBoardCoin（通過 FPC）或其他板（通過引腳）供電。

• GPS （USART）：L86-M33 使用 9600 波特率的 USART （TX/RX），連接到 FPC 和 I/O 引腳，便于訪問。

• LoRa （SPI）：RA-02 通過 SPI （NSS、MOSI、MISO、SCK、RST、DIO0） 通信，帶有 32 MHz 晶體以實現(xiàn)精確定時。這些信號同時轉到 FPC 和 I/O 引腳。

• 天線：GPS 具有內置天線，LoRa 模塊使用 U.FL 連接器作為外部天線以擴大范圍。

• 連接： 一個 10 針 FPC 連接器連接到 IndusBoardCoin，而一個 8 針接頭連接到 Arduino、ESP 或 nRF 板。

LORA + GPS 模塊電路PCB 設計

接下來，我們將設計 PCB。在這里，我們將尺寸保持在 3 厘米左右，呈硬幣形。

我們的 2 層 3 cm 直徑 PCB 旨在節(jié)省空間，同時提供最佳性能：

• 頂層：托管 RA-02 LoRa 模塊、FPC 連接器以及電容器和晶體等小組件。SPI 走線是 clean signals的縮寫。

• 底層：L86-M33 GPS 模塊位于此處，天線朝外，以便更好地接收衛(wèi)星。USART 跟蹤線經(jīng)過仔細布線以避免干擾。

• 智能設計：我們使用 FR4 和 1 盎司銅，價格實惠。接地層可減少干擾，0805 SMD 元件使組裝變得容易。FPC 連接器和排針的位置便于快速連接。

我們在立創(chuàng)EDA中創(chuàng)建了PCB，并生成了用于制造的Gerber文件。它體積小、效率高，可用于可穿戴設備！

LoRa + GPS 模塊的 PCB 設計制造業(yè)

您可以從 PCB 制造商處制造整個模塊 PCB 并完成 SMT，也可以從制造商處訂購 SKETCHIL 并在家中使用吹槍器、SMD 助焊劑和 SKETCHIL 進行 SMT。

如果在家進行 SMD 焊接，請按照以下步驟作;否則，您可以跳到 Testing 階段。

SMD 焊接

要進行 SMD 焊接，您需要 SMD 助焊劑套件，其中包括從 PCB 制造商處獲得的 SMD 助焊劑、FLUX 和 sketchil。

現(xiàn)在，使用 sketchil 或注射器將 FLUX 放在 PCB 上，然后將要焊接的組件放在那里，然后應用熱風槍。它完成了。

SMT 工藝做 SMT測試：確保它很棒

我們對該模塊進行了全面測試，以確保它已準備好用于您的項目：

1. 將 FPC 電纜插入 IndusBoard Coin 和 Module FPC。

2. 功率測試：將其連接到 IndusBoardCoin 或 Arduino。在 3.3V 電壓下，它應消耗 ~20 mA （GPS） 和 8 mA （LoRa RX）。

3. GPS 測試：使用 TinyGPS++ 在戶外讀取位置數(shù)據(jù)。它可以在 2-3 分鐘內鎖定衛(wèi)星，精度為 ±2.5 m。

4. LoRa 測試：使用 LoRa 庫設置兩個模塊（發(fā)送器和接收器）。在城市地區(qū)發(fā)送超過 1 公里或在開放空間超過 15 公里的 GPS 數(shù)據(jù)。

5. 兼容性：使用 ESP32、nRF52840、Arduino Uno（通過 I/O 引腳）和 IndusBoardCoin（通過 FPC）進行測試。所有信號 （USART， SPI） 都應該都能正常工作。

6. 可穿戴測試：將其集成到腕帶原型中。確認它跟蹤位置并可靠地發(fā)送數(shù)據(jù)，同時保持節(jié)能。

最小的 Lora + GPS 模塊，尺寸 3 厘米