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CPUつきES920LR用ブレイクアウト基板の作成

2020/12/20

ES920LRはLoRa変調を採用した920MHz帯長距離無線モジュールで、ファームウェアの書き換えでLoRa変調独自通信と、LoRaWANエンドノードを切り替えることができます。以前手はんだで実装できるブレイクアウトボードを作りましたが、コンパクトなエンドノードを複数作成する必要が生じましたので、安価なCPUボードと組み合わせるブレイクアウト基板を作ることにしました。

P1080928.JPG



 
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回路図


B0045_SCH.PNG



 
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外形寸法図


B0045_SIZE.PNG
  • プリント基板板厚 1.0mm、材質 FR-4

 
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部品構成

  • 自作基板

    ReferenceValuePART
    C1,C2,C3積層セラミックコンデンサ0.1uF 50V 1608サイズC1608JB1H104K (同等品可)
    D1オレンジ色チップLED 1608サイズOSOR1608C1A (同等品可)
    D2緑色チップLED 1608サイズOSTG1608C1A (同等品可)
    R1,R2,R3,R410KΩ チップ抵抗 1608サイズRC0603J10K (同等品可)
    R7,R81KΩ チップ抵抗 1608サイズRC0603J1K (同等品可)
    Q1NPNデジタルトランジスタ10K/10KDTC114EU3T106 (同等品可)
    S1表面実装用タクトスイッチSKRPACE010
    U1ES920LRA1ES920LRA1
    U2Seeeduino XIAO102010328
    EP1自作基板 ES920LR BREAKOUT BOARD CB0045
    ピンヘッダ1x7細ピンヘッダ 1×14※PHA-1x14SG
     ※ 細ピンヘッダは必要に応じて使用します。
     ※ 消費電力を少なくしたい場合は、D1,D2およびR7,R8を抹消します。
     ※ R10~R14は保険部品のため、実装の必要はありません。

    P1000724.JPG P1000729.JPG

  • 部品配置図
    fileB0045_MNT.pdf
 
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機能

  • オンボードのArduino互換マイコンXIAOからES920LRを制御(リセットおよびスリープの制御も可)
  • PCと接続して、XIAOのUSB-CDCを介してPCからES920LRを制御

 
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組立方法

  1. ES920LRとブレイクアウト基板B0045を下図のように仮止め配置し、ES920LRの背面パッドとブレイクアウト基板の端面スルーホールの側面をはんだ付けします。ES920LRと同じ高さのスペーサが必要です。

    WSB000554.PNG WSB000555.PNG

  2. その他の部品をはんだ付けします。
  3. 最後にCPUボード XIAO を取り付けます。下図のようにピンヘッダをジグのユニバーサル基板に挿入し、その上にブレイクアウトボードを載せ、最後にXIAOの端面スルーホールがピンヘッダの頭に当たるよう取り付けます。

    P1000712.JPG P1000713.JPG

    P1000714.JPG

  • ピンヘッダはXIAOに付属している標準ピンヘッダでも良いですが、XIAOの端面スルーホールの径が小さいためピンヘッダが若干外側にオフセットしてしまいます。細ピンヘッダを用いるとこのオフセットが解消されます。
  • はんだ付けは、ブレイクアウトボードのスルーホールとXIAOの端面スルーホールの両方にはんだが流れるようにします。
    P1080925.JPG

 
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補足説明

  • ES920LRの背面パッドを目視で位置決めできるので、はんだ付けが簡単にできます。
  • リフローせずにはんだコテで組み立てられるので、手軽にES920LRを使い始めることができます。

    B0045_01.jpg

  • XIAOのUSB-CDCを介してPCからES920LRのファームウェアを書き換えることはできません。XIAOのSerial1を無効(RXおよびTX端子はHi-Z状態)にした上で、J3のTXD,RXD,GND端子に外付けのUSBシリアル変換器のRXD,TXD,GND端子を接続して書き換えます。


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