LoRa ашиглан ухаалаг гудамжны гэрэл: 5 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Хотын гудамжны гэрэл нь замын хөдөлгөөний аюулгүй байдал, явган хүний аюулгүй орчинг хангаж, хотын архитектурын аялал жуулчлал, худалдааны гарцыг сайжруулж чадна.

Энэхүү төсөл нь чийдэнгийн түвшний удирдлага, гүйцэтгэлийн талаар хэрэглэгчдэд санал өгөх ухаалаг гудамжны гэрлийн загварыг хөгжүүлэх зорилготой юм.

Энэхүү прототип нь гудамжны гэрэл бүр боолын үүрэг гүйцэтгэдэг Master-slave тохиргоо дээр ажилладаг бөгөөд LoRa Gateway нь мастерын үүрэг гүйцэтгэдэг. Лора гарц нь wifi, Bluetooth, NFC гэх мэт бусад харилцаа холбооны үйлчилгээтэй харьцуулахад илүү өргөн хүрээтэй байдаг. GSM нь илүү өргөн хүрээтэй боловч захиалгын төлбөрийг багтаасан боловч LoRa (үнэ төлбөргүй), мөн LoRa маш бага эрчим хүч зарцуулдаг. үйл ажиллагааны явцад. Мастер нь интернэтэд холбогдсон тул хэрэглэгчид гудамжны гэрлийг алсаас хянах боломжтой бөгөөд ингэснээр олон тооны гудамжны гэрлийг Мастер гарцнаас холбож хянах боломжтой.

Алхам 1: Бүрэлдэхүүн хэсгүүд хэрэгтэй

• Лити-ион батерей
• LED гэрэл ба LED драйвер
• Хэт авианы мэдрэгч
• Нодемку (ESP8266 12E)
• Arduino UNO (ATMEGA 328P)
• SX 1728 Lora дамжуулагч

Алхам 2: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тодорхойлолт

Нодемку:

ESP8266 нь GPIO, PWM, I2C, SPI, ADC -ийг нэг самбар дээр нэгтгэдэг. Энэхүү микроконтроллер нь WiFi -ийг суурилуулсан бөгөөд энэ нь манай төслийг интернетэд холбоход тусалдаг. Nodemcu -ийн бүх GPIO зүүг ХОУХ -ны зүү болгон ашиглах боломжтой бөгөөд үүнээс гадна 1 аналог зүүтэй болно.

LED жолооч нар:

AN30888A ба AN30888B нь LED гэрэлтүүлэгт зориулагдсан өндөр гэрэлтүүлэгтэй LED жолоодоход тохиромжтой DC-DC хянагч юм. Эдгээр нь гэрэлтүүлгийн тохируулгын 2 горимоор тоноглогдсон (ХОУХ-ны хяналт ба жишиг хүчдэлийн хяналт) бөгөөд гаднах эд ангиудыг өөрчилснөөр өргөлт, тэврэлт эсвэл ухах хүчдэлтэй нийцэж болно.

LORA модуль:

LoRa (Урт хугацааны радио) модуль нь таны IoT төслүүдийг холын зайн спектрээр харилцах зайг авах болно. Утасгүй холбооны энэ хэлбэр нь илүү өргөн зурвасын өргөнийг бий болгож, хөндлөнгийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж, одоогийн хэрэглээг багасгаж, аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлдэг.

Энэ модуль нь SX1278 IC ашигладаг бөгөөд 433MHz давтамжтай ажилладаг. Чанартай дохио дамжуулах тэнцвэрийг өгдөг давтамжийн үсрэлт нь 420-450 МГц-ийн хүрээг хамрах болно. Энэхүү урт хугацааны утасгүй холболтын чадварыг жижиг хэмжээтэй (17 x 16 мм) багцалж, хаврын антеннаар дамжуулдаг.

LoRa Ra-01-ийн тусламжтайгаар та хүрээ, хөндлөнгийн эсэргүүцэл, эрчим хүчний хэрэглээний тэнцвэрт байдлыг алдагдуулах шаардлагагүй болно. Энэхүү IC -ийн технологи нь хүрээ, хүч чадал шаарддаг төслүүдэд тохиромжтой гэсэн үг юм.

Онцлог:

• LoRa ™ спектрийн холболтыг түгээдэг
• Хагас дуплекс SPI холбоо
• Програмчлагдах битийн хурд 300 кбит / сек хүртэл хүрч чаддаг
• 127dB RSSI долгионы хүрээ.

Үзүүлэлтүүд:

• Утасгүй сүлжээний стандарт: 433 МГц
• Давтамжийн хүрээ: 420 - 450 МГц
• Порт: SPI/GPIO
• Ажиллах хүчдэл: 1.8 - 3.7V, анхдагч 3.3V
• Ажлын гүйдэл, хүлээн авах: 10.8mA -аас бага (LnaBoost хаалттай, Band 1)
• Дамжуулах: 120мА -аас бага (+20дБм),
• Унтах загвар: 0.2uA

Алхам 3: Мастер ба боолын схем

Холболтыг схемийн дагуу өгнө үү.

Мастер нь гарц болж, интернетэд холбогдох болно. Боол бүр гудамжны тусдаа гэрэлтэй холбогддог бөгөөд Гэрлийн гэрлийг хянадаг.

SX1728 ба хэт авианы мэдрэгчийг Arduino uno -той схемийн дагуу холбосон болно. Trig pin ба Echo pin нь Arduino UNO -ийн дижитал тээглүүртэй холбогдсон байна. SX1728 LoRa модуль нь Arduino -д SPI холболтоор холбогддог.

SX1728 нь 433 МГц давтамжтайгаар ажилладаг. улс орон бүр LoRa -ийн тус тусдаа зурвасын өргөнтэй байдаг. Энэтхэгт 866-868 МГц давтамжтай үнэгүй хамтлаг. Прототип загварын хувьд 433MHz модулийг энд ашигладаг.

Алхам 4: Үйл ажиллагаа

Гудамжны гэрлийг (SLAVE) хөндлөн гарах үед хэт авианы мэдрэгч нь саадыг илрүүлж, тухайн гудамжны гэрлийн гэрлийг нэмэгдүүлдэг. Мөн энэ нь удахгүй болох гудамжны гэрэл рүү RF пакет хэлбэрээр мессеж илгээдэг. Тиймээс гудамжны гэрэлтүүлгийн сүлжээ нь түүний гэрлийг тогтмол нэмэгдүүлэх болно. Дараа нь ердийн горим руу буцах болно. Цаашилбал, гудамжны гэрэл тус бүрийг тухайн боол руу мессеж илгээх замаар эзэн тус тусад нь хянах боломжтой.

Би LED-ийг шаардлагатай хүчдэлээр хангахын тулд 3.2 В лити-ион батерей, LED драйверийг хүчдэлийн горимд ашигласан

Энд байгаа Slave нь 3 горимд ажиллах бөгөөд үүнийг програм хангамжид тохируулж болно

• "1" горим Бүрэн гэрэлтүүлэг үргэлж байдаг (Бороотой өдрүүд болон яаралтай өдрүүд)
• "2" горимын өөр тод байдал (оройн цаг - бага гэрлийн цаг)
• "3" горим Хэт авианы тусламжтайгаар бүрэн хяналт (Шөнө дундын болон ашиглалтын хугацаа бага)

Мастер мессежийг тодорхой хаягаар дамжуулах болно. Холбогдох хаягтай боол зөвхөн мессежийг хүлээн авч, үүний дагуу ажиллах болно.

LED -ийн тод байдлыг хянахын тулд AN30888A/B гэх мэт LED драйверийг ашиглаж болно. Би хуучин ослын гэрлээс ийм гэрэл авч, урвуу инженерчлэв.

Алхам 5: Кодууд

Энд би ашиглаж байсан LED драйверын мастер ба боол, мэдээллийн хуудсанд ашигласан кодыг танилцуулж байна.

github.com/sandeepmistry/arduino-LoRa - эндээс LoRa номын санг татаж авах боломжтой.