最小开源LoRa+GPS模块，适用于可穿戴设备和物联网

您是否试过将 LoRa 和 GPS 模块压缩到可穿戴设备中？这是一场噩梦！大多数模块都很大，对 LoRa 和 GPS 使用单独的模块会增加成本和空间。这使得设计时尚、紧凑的设备（如健身追踪器或 IoT 小工具）变得非常棘手。此外，将它们连接到 Arduino、ESP 或 nRF 等电路板感觉就像解开一堆电缆。

这就是为什么我们很高兴地分享我们的解决方案：一个超小的硬币大小（3 厘米！LoRa + GPS 模块非常适合可穿戴设备，通过 FPC 电缆与 IndusBoard Coin 配合使用。

最小的开源 LoRa + GPS 模块

它还通过标准 I/O 引脚与 Arduino、ESP、nRF 和其他板兼容。该模块采用移远通信 L86-M33 GPS 芯片进行精确跟踪，采用 Ai-Thinker RA-02 LoRa 模块进行远距离通信，改变了游戏规则。GPS 在 USART 上运行，LoRa 使用 SPI，两个接口都通过 FPC 连接器或 I/O 引脚提供。

最棒的是什么？它是免费和开源的！任何人都可以免费修改、制造和用于个人或商业项目的设计文件。如果您将其与 IndusBoardCoin 配对，它完全可以免费用于商业用途，使其成为初创公司、业余爱好者和创新者的绝佳选择。让我们深入了解我们如何构建这个很棒的模块！

为什么这个模块很棒

这个小模块具有非常适合可穿戴设备和物联网的功能：

• 超小：直径只有 3 厘米，硬币大小，适合放在腕带或追踪器等微型设备中。

• All-in-One：将 LoRa（最远 15 公里范围）和 GPS 结合在一个紧凑的封装中，用于位置跟踪。

• 可穿戴设备就绪：通过灵活的 FPC 电缆无缝连接到 IndusBoardCoin，非常适合时尚设计。

• 灵活：使用标准 I/O 引脚与 Arduino、ESP、nRF 等配合使用，因此非常适合任何项目。

• 省电：待机时仅使用 1 mA，非常适合电池供电的可穿戴设备。

• 开源：免费修改和使用，无附加条件（可免费用于 IndusBoardCoin 的商业用途！

物料清单 （BOM）

以下是构建此模块所需的内容：

开源 LoRa + GPS 模块所需的组件电路设计

我们将电路设计得紧凑且易于使用：

• 电源：GPS 和 LoRa 均在 3.3V 上运行，由 IndusBoardCoin（通过 FPC）或其他板（通过引脚）供电。

• GPS （USART）：L86-M33 使用 9600 波特率的 USART （TX/RX），连接到 FPC 和 I/O 引脚，便于访问。

• LoRa （SPI）：RA-02 通过 SPI （NSS、MOSI、MISO、SCK、RST、DIO0） 通信，带有 32 MHz 晶体以实现精确定时。这些信号同时转到 FPC 和 I/O 引脚。

• 天线：GPS 具有内置天线，LoRa 模块使用 U.FL 连接器作为外部天线以扩大范围。

• 连接： 一个 10 针 FPC 连接器连接到 IndusBoardCoin，而一个 8 针接头连接到 Arduino、ESP 或 nRF 板。

LORA + GPS 模块电路PCB 设计

接下来，我们将设计 PCB。在这里，我们将尺寸保持在 3 厘米左右，呈硬币形。

我们的 2 层 3 cm 直径 PCB 旨在节省空间，同时提供最佳性能：

• 顶层：托管 RA-02 LoRa 模块、FPC 连接器以及电容器和晶体等小组件。SPI 走线是 clean signals的缩写。

• 底层：L86-M33 GPS 模块位于此处，天线朝外，以便更好地接收卫星。USART 跟踪线经过仔细布线以避免干扰。

• 智能设计：我们使用 FR4 和 1 盎司铜，价格实惠。接地层可减少干扰，0805 SMD 元件使组装变得容易。FPC 连接器和排针的位置便于快速连接。

我们在立创EDA中创建了PCB，并生成了用于制造的Gerber文件。它体积小、效率高，可用于可穿戴设备！

LoRa + GPS 模块的 PCB 设计制造业

您可以从 PCB 制造商处制造整个模块 PCB 并完成 SMT，也可以从制造商处订购 SKETCHIL 并在家中使用吹枪器、SMD 助焊剂和 SKETCHIL 进行 SMT。

如果在家进行 SMD 焊接，请按照以下步骤作;否则，您可以跳到 Testing 阶段。

SMD 焊接

要进行 SMD 焊接，您需要 SMD 助焊剂套件，其中包括从 PCB 制造商处获得的 SMD 助焊剂、FLUX 和 sketchil。

现在，使用 sketchil 或注射器将 FLUX 放在 PCB 上，然后将要焊接的组件放在那里，然后应用热风枪。它完成了。

SMT 工艺做 SMT测试：确保它很棒

我们对该模块进行了全面测试，以确保它已准备好用于您的项目：

1. 将 FPC 电缆插入 IndusBoard Coin 和 Module FPC。

2. 功率测试：将其连接到 IndusBoardCoin 或 Arduino。在 3.3V 电压下，它应消耗 ~20 mA （GPS） 和 8 mA （LoRa RX）。

3. GPS 测试：使用 TinyGPS++ 在户外读取位置数据。它可以在 2-3 分钟内锁定卫星，精度为 ±2.5 m。

4. LoRa 测试：使用 LoRa 库设置两个模块（发送器和接收器）。在城市地区发送超过 1 公里或在开放空间超过 15 公里的 GPS 数据。

5. 兼容性：使用 ESP32、nRF52840、Arduino Uno（通过 I/O 引脚）和 IndusBoardCoin（通过 FPC）进行测试。所有信号 （USART， SPI） 都应该都能正常工作。

6. 可穿戴测试：将其集成到腕带原型中。确认它跟踪位置并可靠地发送数据，同时保持节能。

最小的 Lora + GPS 模块，尺寸 3 厘米