S Solberg Webstudio

Venari GPS som halsbåndsmodul.

En praktisk sammenstilling av sensorer, antenner, batteri og kapsling for en nRF9151-basert hunde-GPS. Diagrammene viser både fysisk plassering og elektrisk koblingslogikk.

Se kobling Komponenter
Hovedplattform Nordic nRF9151
Nettverk LTE-M + GNSS
Kapsling IP67/IP68

Fysisk oppbygning

Stable enheten som en lav, tett kapsel: antenner øverst, kretskort i midten, batteri nederst og lading i forseglet ytterkant.

Eksplodert tegning av Venari GPS-halsbånd Diagrammet viser kapsling, GNSS-antenne, LTE-M-antenne, kretskort, batteri, lading og halsbåndsfeste. Halsbånd / festeplate IP67/IP68 kapsling GNSS-antenne vender oppover mot himmel LTE-M FPC/keramisk PCB nRF9151 + PMIC + IMU + BLE 91 LiPo-batteri 1500-3000 mAh pogo-pin RF-keepout og plastvindu GNSS får fri sikt LTE-M antenne testet i kapsling Lading uten å åpne huset

Koblingsdiagram: hva snakker med hva.

nRF9151 er hjernen. PMIC/fuel gauge styrer energi, antennene gir posisjon og nett, IMU gir bevegelse, og lokale varsler styres fra GPIO.

Prosessering og styring
Radio og posisjon
Strøm og lading
Varsling og sensorer
Elektrisk koblingsdiagram for Venari GPS Diagrammet viser hvordan batteri, lading, PMIC, nRF9151, antenner, BLE, IMU, buzzer, LED og backend kobles sammen. Nordic nRF9151 MCU + LTE-M/NB-IoT + GNSS sender posisjon til Venari Magnetisk lading pogo-pin eller lukket USB-C nPM1300 PMIC + fuel gauge LiPo-batteri 1500-3000 mAh GNSS-antenne fri sikt oppover LTE-M-antenne RF-tunet i kapsling BLE-modul nRF52840 / nRF54L15 IMU bevegelse, hvile, støt LED / buzzer / vibrasjon finn-enhet og statusvarsler Venari backend kart, jaktlag og historikk 5V inn lading 3.3V + battery data GNSS RF LTE-M RF UART/SPI I2C/SPI GPIO/driver LTE-M data

Plassering på kretskortet.

RF-delen bør tegnes rundt antennenes krav. Hold GNSS- og LTE-M-antenner unna batteri, metall, pogo-pins og støyende lastdrivere.

Forslag til PCB-layout for Venari GPS Diagrammet viser plassering av antenner, RF-keepout, nRF9151, PMIC, IMU, BLE og lastdriver på et avlangt kretskort. Antennefelt ingen kobber, batteri eller metall over nPM1300 strøm og lading nRF9151 LTE-M + GNSS + app RF match IMU I2C BLE mobil lokalt Driver LED/buzzer/vib Batteri monteres under PCB med isolasjon og mekanisk avlastning

Dataflyt

Fra GPS-fix til kartpunkt i Venari.

Dataflyt for Venari GPS GNSS posisjon behandles på enheten, sendes via LTE-M til backend og vises i Venari-appen. GNSS-fix nRF9151 pakker data posisjon, batteri, fart, tidsstempel LTE-M til backend Venari kart jaktlag ser siste kjente posisjon

Antenner må testes i faktisk kapsling og på faktisk halsbånd. Plast, batteri, hundens kropp, vann og metallspenner kan endre RF-ytelsen mer enn skjemategningen antyder.

Komponentene i halsbåndet.

Dette er minimumssettet jeg ville tegnet inn i en Venari GPS v1-prototype før feltpilot.

nRF9151

Hovedbrikke for applikasjon, LTE-M, NB-IoT og GNSS. Velg nRF9161 bare hvis pris eller referansedesign tilsier det.

LiPo + PMIC

1500-3000 mAh batteri med nPM1300 eller tilsvarende fuel gauge, lading og strømprofiler.

LTE-M-antenne

FPC eller keramisk antenne med RF-keepout og tuning etter at kapsling og batteri er valgt.

GNSS-antenne

Plasseres oppover med mest mulig fri sikt. Den bør ikke skygges av batteri, spenne eller metall.

BLE-brikke

Legg til nRF52840 eller nRF54L15 hvis mobilen skal konfigurere enheten lokalt uten mobilnett.

IMU

Akselerometer/gyro gir hvile, bevegelse, støt, mulig aktivitetsstatus og smartere sleep/wake.

LED/buzzer/vib

Brukes til status, finn-enhet og varsling. Vibrasjon bør ikke brukes som straff eller stimulering.

Kapsling

IP67/IP68, slagfast, kuldetestet og mekanisk avlastet mot halsbåndet.

Sammenstilling i praksis.

Rekkefølgen under reduserer risiko: RF og strøm bestemmer mye av designet, mens kapslingen må testes tidlig fordi den påvirker antennene.

Start med antenner

Velg GNSS- og LTE-M-antenner, sett av keepout og bestem hvor kapslingen slipper radio gjennom.

Tegn strøm først

Dimensjoner LiPo, PMIC, lading, peak-strøm og batterimåling før resten pakkes tett.

Plasser logikk

Sett nRF9151 sentralt, kort vei til RF-matching og ryddige busser til IMU, BLE og drivere.

Test i felt

Mål dekning, GNSS-fix, batteritid, vanntetting og komfort på hund før du optimaliserer.