Ebyte E22-400T30D SX1268 433/470 MHz 30 dBm UART LoRa Modülü Kablosuz - 10 km'ye Kadar

Ebyte E22-400T30D, bir mikrodenetleyicinin UART seri verisini uzun menzilli LoRa radyo bağlantısı üzerinden taşımak için geliştirilmiş, Semtech SX1268 tabanlı ve 30 dBm sınıfında yüksek güçlü bir kablosuz veri aktarım modülüdür. Sensör ölçümlerini merkezi istasyona göndermek, tarımsal sulama vanalarını uzaktan yönetmek, sayaç ve alarm bilgilerini toplamak, iki kontrol panosu arasında kablosuz seri hat kurmak veya geniş bir sahaya dağılmış düğümleri haberleştirmek gibi uygulamalarda kullanılabilir.

Modül, LoRa radyosunun düşük seviyeli ayarlarını kendi içinde yönetir. Harici Arduino, ESP32, STM32, Raspberry Pi Pico, PLC arabirim kartı veya özel kontrol kartı veriyi 3,3 V TTL UART üzerinden gönderip alır. Şeffaf iletim, hedef adresli sabit iletim, yayın, ağ kimliği, otomatik röle, LBT kanal dinleme, RSSI ölçümü, kablosuz uyandırma ve haberleşme anahtarı gibi işlevler sayesinde yalnızca basit bir verici-alıcı çifti değil, daha gelişmiş telemetri ağları da kurulabilir.

410,125-493,125 MHz aralığında 84 kanal, 30 dBm'e kadar yaklaşık 1 W RF çıkışı, 0,3-62,5 kbps ayarlanabilir hava veri hızı, 1000 bayt UART tamponu ve SMA-K harici anten bağlantısı sunar. Üreticinin yeni E22-T seri tablosunda 10 km'ye kadar test mesafesi belirtilir; bu değer açık görüş hattı, 2,4 kbps hava hızı, yaklaşık 2 metre anten yüksekliği ve uygun anten koşullarına ait bir üst referanstır.

Öne Çıkan Özellikler

• Semtech SX1268 tabanlı yeni nesil LoRa yayılı spektrum radyo çözümü
• 410,125-493,125 MHz ayarlanabilir çalışma aralığı; 433 ve 470 MHz uygulamalarına uygun kanal yapısı
• 30 dBm, yaklaşık 1 W maksimum RF çıkışı
• 30 / 27 / 24 / 21 dBm seçilebilir güç kademeleri
• Uygun açık alan koşullarında 10 km'ye kadar üretici test referansı
• 0,3-62,5 kbps ayarlanabilir hava veri hızı
• 1200-115200 bps ayarlanabilir TTL UART
• Şeffaf, hedef adresli sabit, yayın ve monitör iletimi
• Otomatik röle ile farklı NETID ağları arasında çift yönlü aktarım
• LBT ile gönderim öncesi kanal kontrolü
• Ortam gürültüsü ve alınan paket için RSSI desteği
• WOR ile kablosuz uyandırma ve düşük güçlü alıcı düğümleri
• 32 / 64 / 128 / 240 bayt ayarlanabilir RF alt paket uzunluğu
• 1000 bayt dahili UART veri tamponu
• Okunamayan 16 bit haberleşme anahtarı kaydı
• Ayarların enerji kesildiğinde saklanması ve dahili watchdog
• -40 ile +85 °C endüstriyel çalışma sıcaklığı
• DIP montaj, 2,54 mm pin aralığı ve 50 ohm SMA-K anten bağlantısı

Teknik Özellikler

Menzil Değeri Neden Kaynaklara Göre Değişiyor?

E22-400T30D için yayımlanan belgelerin sürüm ve test düzenekleri aynı değildir. Kullanıcı kılavuzu v1.1'de 5 dBi anten, 2,5 m yükseklik ve 2,4 kbps ile 6 km; güncel Ebyte web ürün kartında 8 km; 2026 E22-T seri kılavuzunda ise yaklaşık 2 m anten yüksekliği ve 2,4 kbps ile 10 km test referansı bulunur. Bu sayfadaki “10 km'ye kadar” ifadesi yeni seri belgesindeki en yüksek referansı anlatır, sabit veya garanti edilen saha menzili değildir.

• En iyi menzil için iki anten arasında açık Fresnel bölgesi ve görüş hattı sağlayın.
• 433 veya 470 MHz çalışma kanalına uygun, gerçek 50 ohm anten seçin.
• Antenleri metal kutudan, zeminden, kablolardan ve anahtarlamalı güç kaynaklarından uzaklaştırın.
• Düşük hava veri hızı menzili artırır; veri süresini ve kanal doluluğunu da artırır.
• Bina, beton, ağaç, tepe, yağış, ko-kanal paraziti ve düşük besleme gerçek menzili azaltır.
• Saha tasarımını yalnızca kilometre hedefiyle değil, RSSI, paket kaybı ve bağlantı marjı ölçümleriyle doğrulayın.

Pin Dizilimi

Mikrodenetleyiciye Bağlantı

Güç Kaynağı Tasarımı

30 dBm RF çıkışı küçük bir sensör modülü için yüksek akım darbesi oluşturur. Güç kaynağı yalnızca ortalama akıma göre seçilmemelidir. Modül girişine yakın düşük ESR'li 470-1000 µF elektrolitik veya polimer kondansatör ile 100 nF seramik bypass kullanılması, kısa ve geniş VCC/GND yolları ve düşük empedanslı ortak toprak önerilir.

• USB-UART dönüştürücünün 5 V çıkışından modülü beslemeyin; çoğu dönüştürücü gerekli akımı sağlayamaz.
• 5 V regülatörü en az 800 mA sürekli, tercihen 1 A veya üzeri tepe kapasitesiyle boyutlandırın.
• Besleme dalgalanmasını osiloskopla gönderim anında ölçün; VCC çökmesi paket kaybı olarak görünebilir.
• Anahtarlamalı regülatör ve bobinleri anten ile RF bölümünden uzak tutun.
• Ters polarite ve 5,5 V üzeri gerilim kalıcı hasar oluşturabilir.

Dört Çalışma Modu

M0/M1 değiştirildiğinde modül mevcut UART ve RF işlemini tamamladıktan sonra yeni moda geçer. Güvenilir geçiş için AUX yüksek seviyesi beklenmeli, yükselen kenardan sonra en az 2 ms bırakılmalıdır. AUX düşükken mod değiştirme isteği gecikebilir. Derin uykudan çıkışta parametreler yeniden yüklenirken AUX düşük kalır.

AUX Pini ve Veri Akış Kontrolü

AUX, modülün hazır olup olmadığını bildiren kritik durum çıkışıdır. Açılış öz testi, kayıt yükleme, UART tamponunun RF katına aktarılması ve bazı firmware sürümlerinde kablosuz gönderim sırasında düşük seviyeye geçebilir. 1000 bayt tampon dolmadan önce mikrodenetleyici veri göndermeyi durdurmak için AUX'u izleyebilir.

AUX yüksek olduğunda yeni veri veya mod değişimi kabul edilebilir; ancak eski kılavuza göre bu durum son RF alt paketinin havadan tamamen çıktığını her zaman tek başına göstermez. Yeni firmware sürümlerinde AT+UAUX ayarı AUX'un kablosuz iletim sürecini gösterip göstermemesini değiştirebilir. Firmware davranışı doğrulanmadan zamanlamaya ilişkin tek varsayım yapılmamalıdır.

Şeffaf, Sabit, Yayın ve Monitör İletimi

Şeffaf iletimde UART'a yazılan kullanıcı verisi aynı kanal, ağ ve hava ayarlarına sahip karşı modüle gönderilir. En basit iki nokta bağlantısı için iki modülün RF parametreleri eşitlenir ve uygulama paketleri doğrudan taşınır.

Sabit iletimde UART verisinin ilk üç baytı hedef adres yüksek baytı, hedef adres düşük baytı ve hedef kanal olarak yorumlanır. Modül geçici olarak hedef kanala geçer, kalan veriyi hedefe yollar ve kendi kanalına döner. Örneğin hedef adres 0x1234, kanal 0x17 ve veri “ABC” ise gönderim dizisi 12 34 17 41 42 43 olur.

Yayın adresi 0xFFFF, aynı kanaldaki düğümlere toplu veri göndermek veya alıcıyı kanal monitörü olarak kullanmak için seçilebilir. Adres ve NETID yalnızca modülün paket filtreleme mantığıdır; güvenli kimlik doğrulama değildir. Yetkisiz komutları önlemek için uygulama seviyesinde cihaz kimliği, sayaç, MAC ve şifreleme kullanılmalıdır.

Frekans ve Kanal Hesabı

Haberleşen iki modülün kanal ve hava veri hızı aynı olmalıdır. Yeni T+ seri kılavuzunda AT+CHANNEL için bazı 400 MHz modellerde 0-80 ifadesi geçse de E22-400T30D ürün özel kılavuzu 0-83 aralığını ve 410,125-493,125 MHz'i tanımlar. Kullanılan firmware sürümündeki kabul edilen üst kanal RF Setting yazılımı veya okuma komutuyla doğrulanmalıdır.

Hava Hızı, Menzil ve Gecikme

UART hızı mikrodenetleyici ile modül arasındaki kablolu hızı, hava hızı ise iki modül arasındaki RF aktarımını belirler. UART çok hızlı, hava hızı düşük ve veri sürekli ise tampon birikir. Paket aralığı, AUX akış kontrolü ve uygulama seviyesinde onay/tekrar mekanizması kullanılmalıdır.

Alt Paketleme ve 1000 Bayt Tampon

E22, UART'tan aldığı uzun veri akışını seçilen 32, 64, 128 veya 240 baytlık RF alt paketlere böler. Kısa alt paket, zayıf bağlantıda tek paketin tekrar maliyetini azaltabilir; fakat başlık yükünü ve toplam havada kalma süresini artırır. 240 bayt ayarı büyük veri bloklarında daha verimlidir ancak tek paket kaybının etkisi daha büyüktür.

1000 bayt tampon kısa süreli UART/RF hız farkını emer, sınırsız bir kuyruk değildir. AUX düşük olduğunda yeni veri basmaya devam etmek taşma veya zamanlama sorunları oluşturabilir. Dosya aktarımı gibi büyük veri işlerinde 64-200 bayt uygulama paketleri, paket sıra numarası, CRC, ACK ve zaman aşımı tasarlanması önerilir.

RSSI ile Sinyal ve Ortam Gürültüsü Ölçümü

Alınan paket RSSI'si etkinleştirildiğinde modül her UART paketinin sonuna bir sinyal gücü baytı ekleyebilir. Eski kılavuzdaki dönüşüm, baytın işaretli 8 bit değer olarak değerlendirilmesine dayanır. Örneğin 0xC4 ondalık 196'dır ve sonuç -60 dBm olur.

Ortam RSSI işlevi kanal gürültüsünü okumak, alınan paket RSSI'si ise bağlantı marjını izlemek için kullanılır. Tek ölçüm yerine ortalama, minimum RSSI, paket teslim oranı ve tekrar sayısı birlikte değerlendirilmelidir.

LBT - Göndermeden Önce Dinleme

Listen Before Talk etkin olduğunda modül paketi göndermeden önce kanaldaki enerji seviyesini kontrol eder. Kanal meşgulse iletimi bekleterek çakışma olasılığını azaltır. Yeni firmware AT+LBR komutuyla RSSI eşiği ve azami bekleme süresini değiştirebilir; eski firmware sabit yaklaşık -55 dBm ve 2000 ms değerlerini kullanabilir.

LBT özellikle aynı sahada çok sayıda düğüm bulunduğunda faydalıdır; ancak kesin gecikme sağlamaz ve mevzuata uygunluğun yerini tutmaz. Kritik kontrol sistemlerinde zaman aşımı bütçesi LBT beklemesini, röle gecikmesini ve tekrarları kapsamalıdır.

WOR ile Pil Dostu Kablosuz Uyandırma

Wake-on-Radio alıcısı sürekli tam alım yerine 500-4000 ms arasında ayarlanan periyotlarla kısa dinleme pencereleri açar. WOR göndericisi, alıcının dinleme penceresine denk gelmek için kullanıcı verisinden önce bir uyandırma dizisi yollar. Daha uzun periyot alıcının ortalama tüketimini azaltır fakat gönderim gecikmesini artırır.

Gönderici ve alıcı aynı WOR süresine ayarlanmalıdır. Yeni firmware AT+DELAY ile alıcının veri sonrasında kısa süre uyanık kalmasını sağlayarak çift yönlü cevap penceresi oluşturabilir. Pil ömrü hesabında yalnızca 2-3 µA derin uyku akımı değil, periyodik RF dinleme, sensör, regülatör ve mikrodenetleyici tüketimi de hesaba katılmalıdır.

Otomatik Röle ve Çok Aşamalı Ağ

Röle modu, iki farklı NETID grubundaki paketleri çift yönlü aktarmak için ADDH ve ADDL alanlarını ağ eşleştirme bilgisi olarak kullanır. Örneğin ilk ağ NETID 08, ikinci ağ NETID 33 ise rölenin iki adres baytı 08 ve 33 olarak ayarlanır. Birden fazla röle zincirlenerek doğrudan görüş hattı olmayan sahalarda kapsama genişletilebilir.

• Röle yarı çift yönlüdür ve aldığı paketi yeniden gönderdiği için hava süresini ve gecikmeyi artırır.
• Röle aktarım yaparken yeni paket gönderilmesi kayba neden olabilir; zaman aralığı planlanmalıdır.
• Eski kılavuz sabit iletimle birlikte kullanımın geri döngüleri azaltacağını belirtir.
• Röle modülünün normal uç düğüm gibi veri üretmesi veya düşük güçte çalışması beklenmemelidir.
• Çok aşamalı yapıda paket kimliği ve tekrar bastırma uygulama katmanında ek güvence sağlar.

Haberleşme Anahtarı ve Güvenlik

CRYPT_H ve CRYPT_L alanları 16 bit haberleşme anahtarı oluşturur. Anahtar yazılabilir fakat kayıt okumasında gerçek değer geri verilmez. Aynı anahtara sahip modüller veriyi çözebilir; farklı anahtar kullanan modüller geçerli paketi elde edemez.

Kayıt Haritası

HEX Yapılandırma Çerçeveleri

Klasik firmware kayıt işlemleri yapılandırma modunda M1=1, M0=0 ve UART 9600 bps 8N1 iken yapılır. Aşağıdaki değerler onaltılık baytlardır:

Kanalı CH=0x18 yapmak için C0 05 01 18 gönderilir ve C1 05 01 18 yanıtı beklenir. Mevcut kanal C1 05 01 ile okunabilir. Tüm ayarları tek seferde yazmadan önce mevcut kayıtların okunup yedeklenmesi önerilir.

Yeni Firmware AT Komutları

AT destekli güncel firmware, sık kullanılan ayarların okunmasını kolaylaştırır. Komutlar yapılandırma modunda 9600 8N1 ile gönderilir. Aşağıdaki liste, yeni E22-T seri kılavuzunda E22-400T30D için tanımlanan başlıca işlevleri özetler:

Fabrika Varsayılanları

ESP32 ile Şeffaf İletim Örneği

Aşağıdaki örnekte E22 normal modda tutulur. USB seri portundan yazılan veri E22'ye, E22'den alınan veri bilgisayara aktarılır. RX/TX pinleri kullanılan ESP32 karta göre değiştirilebilir.

HardwareSerial LoRaUart(1);

const int LORA_RX = 16;  // ESP32 RX <- E22 TXD
const int LORA_TX = 17;  // ESP32 TX -> E22 RXD
const int LORA_M0 = 25;
const int LORA_M1 = 26;
const int LORA_AUX = 27;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(LORA_M0, OUTPUT);
  pinMode(LORA_M1, OUTPUT);
  pinMode(LORA_AUX, INPUT);

  digitalWrite(LORA_M0, LOW);
  digitalWrite(LORA_M1, LOW);  // Mod 0: normal
  LoRaUart.begin(9600, SERIAL_8N1, LORA_RX, LORA_TX);

  while (digitalRead(LORA_AUX) == LOW) delay(1);
  Serial.println("E22 hazir");
}

void loop() {
  while (Serial.available()) LoRaUart.write(Serial.read());
  while (LoRaUart.available()) Serial.write(LoRaUart.read());
}

Arduino ile Periyodik Sensör Paketi

Aşağıdaki basit gönderici, her beş saniyede bir sıra numarası ve örnek sıcaklık değeri yollar. Gerçek uygulamada sensör okuması, CRC ve onay mekanizması eklenmelidir.

#include 

SoftwareSerial e22(2, 3); // Arduino RX, TX
unsigned long sequenceNo = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  e22.begin(9600);
}

void loop() {
  float temperature = 24.5;
  e22.print("SEQ=");
  e22.print(sequenceNo++);
  e22.print(",TEMP=");
  e22.println(temperature, 1);
  delay(5000);
}

5 V Arduino kullanılıyorsa Arduino TX ile E22 RXD arasına seviye düşürme eklenmelidir. SoftwareSerial yüksek trafik için sınırlıdır; Mega gibi çoklu donanım UART'lı bir kart veya 3,3 V ESP32/STM32 daha güvenilir olabilir.

Sabit Adresli Gönderim Örneği

void sendFixed(uint16_t target, uint8_t channel,
               const uint8_t *data, size_t length) {
  while (digitalRead(LORA_AUX) == LOW) delay(1);
  LoRaUart.write((uint8_t)(target >> 8));
  LoRaUart.write((uint8_t)(target & 0xFF));
  LoRaUart.write(channel);
  LoRaUart.write(data, length);
}

const uint8_t message[] = {'P', 'U', 'M', 'P', '=', '1'};
sendFixed(0x1234, 0x17, message, sizeof(message));

Bu örneğin çalışması için modül sabit iletim moduna ayarlanmış olmalıdır. İlk üç bayt alıcının uygulama verisi değildir; E22 tarafından hedef seçimi için tüketilir.

Örnek Proje Fikirleri

LoRa ile LoRaWAN Aynı Şey Değildir

E22-400T30D, LoRa yayılı spektrum modülasyonu kullanan özel bir UART veri modülüdür. Tek başına LoRaWAN ağına kaydolmaz, standart LoRaWAN gateway'e otomatik bağlanmaz ve LoRaWAN MAC/protokol yığınını sunmaz. E22 modülleri arasında özel noktadan noktaya veya çok noktalı ağ oluşturmak için tasarlanmıştır. LoRaWAN gerekiyorsa LoRaWAN uyumlu modem, ağ sunucusu ve bölgesel kanal planı kullanılmalıdır.

Anten Seçimi ve Yerleşim

• Seçilen kanala uygun 433 MHz veya 470/490 MHz, 50 ohm SMA erkek anten kullanın.
• Anten kazancı yasal EIRP hesabına dahil edilmelidir; daha yüksek kazanç her zaman kullanılamaz.
• Omnidirectional çubuk anteni çoğu yer-yüzeyi bağlantısında dik konumlandırın ve iki uçta aynı polarizasyonu koruyun.
• Metal pano kullanılıyorsa anteni düşük kayıplı koaksiyel kabloyla dışarı alın.
• Uzun ve ince koaksiyel kablo kazancı tüketebilir; kablo kaybını link bütçesine ekleyin.
• İki yüksek güçlü modülü masa üzerinde çok yakın mesafede tam güçle karşılıklı çalıştırmayın; gücü azaltın veya RF zayıflatıcı kullanın.

PCB ve Mekanik Tasarım Önerileri

• Modülü güçlü anahtarlama düğümleri, motor sürücüleri, röle bobinleri ve yüksek hızlı saat hatlarından uzaklaştırın.
• VCC ve GND yollarını kısa, geniş ve düşük empedanslı tutun; modül altında sağlam referans toprak sağlayın.
• Yüksek hızlı dijital, analog ve güç hatlarını RF bölümü altından geçirmeyin.
• M0 ve M1 pinlerini boşta bırakmayın; MCU açılışında tanımlı seviyeye çeken dirençler kullanın.
• AUX hattını dış devreyle zorla düşük seviyeye çekmeyin; yeni revizyonlarda bu durum yükseltme moduna girişe neden olabilir.
• Konnektör ve montaj delikleri için 24 x 43 mm gövde ölçüsünü fiziksel numuneyle doğrulayın.

İlk Kurulum Kontrol Listesi

1. İki modüle de frekansa uygun anten bağlayın.
2. Kararlı 5 V besleme ve ortak toprağı kurun.
3. UART hatlarını çapraz bağlayın ve lojik seviyeyi 3,3 V tutun.
4. M1=1, M0=0 ile yapılandırma moduna geçin; AUX yüksek olana kadar bekleyin.
5. RF Setting veya kayıt okuma komutuyla mevcut ayarları yedekleyin.
6. İki modülde kanal, NETID, hava hızı ve anahtarı eşitleyin.
7. M1=0, M0=0 normal moda geçin ve kısa paketlerle masa testi yapın.
8. Yakın testte çıkış gücünü azaltın; ardından saha testinde RSSI ve paket kaybını kaydedin.

Sorun Giderme

Neden E22-400T30D Seçilmeli?

Ham SX1268 transceiver modülünde RF kayıtları, paketleme, zamanlama ve kesmeler doğrudan uygulama işlemcisi tarafından yönetilir. E22-400T30D ise bunları UART modem katmanında hazırlar; bu sayede mevcut seri haberleşmeli cihaza uzun menzilli radyo eklemek daha hızlıdır. 30 dBm PA, SMA anten konnektörü ve DIP gövde saha prototipleri ile özel taşıyıcı kartlarda kolay entegrasyon sağlar.

Buna karşılık ürün yüksek bant genişlikli ses, video veya internet bağlantısı için değildir. Yarı çift yönlü, düşük veri hızlı telemetri ve komut paketlerinde güçlüdür. Wi-Fi veya hücresel bağlantı yerine altyapısız özel radyo ağı gereken; uzun menzil, düşük görev çevrimi ve basit UART entegrasyonu aranan uygulamalarda iyi bir seçimdir.

RF Setting Yapılandırma Yazılımı

RF Setting E22-E9XSL V3.0, E22 modül parametrelerini bilgisayar üzerinden okumak ve düzenlemek için kullanılan yapılandırma paketidir. Modül uygun USB-TTL dönüştürücüye bağlanır, M1=1 ve M0=0 yapılandırma moduna alınır, ardından doğru COM port ve model seçilir. Mevcut değerleri okumadan toplu yazma yapılmaması ve ilk ayarların ekran görüntüsü veya dosya olarak saklanması önerilir.

RF Setting E22-E9XSL V3.0 ZIP dosyasını indir

Dokümanlar ve Bağlantılar

• E22-400T30D Kullanıcı Kılavuzu EN v1.1
• E22-T Series Module Kullanıcı Kılavuzu EN
• Ebyte E22-400T30D resmi ürün sayfası
• RF Setting E22-E9XSL V3.0 yapılandırma aracı