Խելացի փողոցային լույս ՝ օգտագործելով LoRa: 5 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Քաղաքի փողոցային լուսարձակները ապահովում են երթևեկի ավելի ապահով պայմաններ, հետիոտների համար ավելի ապահով միջավայր և կարող են մեծ բարելավում լինել քաղաքի ճարտարապետական տուրիստական և առևտրային արտադրանքի համար:

Այս նախագիծը նպատակ ունի զարգացնել փողոցային խելացի լուսավորության նախատիպը, որն ապահովում է լամպի մակարդակի կառավարում և օգտագործողի կատարողականի վերաբերյալ հետադարձ կապ:

Այս նախատիպն աշխատում է Master-slave կազմաձևման վրա, որտեղ յուրաքանչյուր փողոցային լույս հանդես է գալիս որպես ստրուկ, իսկ LoRa Gateway- ը ՝ որպես վարպետ: Քանի որ Lora- ի դարպասը ավելի մեծ հեռահարություն ունի ՝ համեմատած կապի այլ ծառայությունների հետ, ինչպիսիք են wifi, Bluetooth, NFC և այլն: շահագործման ընթացքում: Master- ը միացված է ինտերնետին, որպեսզի օգտվողը կարողանա հեռակա վերահսկել փողոցային լույսերը: Այսպիսով, մեծ թվով փողոցային լույսեր կարող են միացվել և վերահսկվել Master gateway- ից:

Քայլ 1. Անհրաժեշտ բաղադրամասեր

• Լիթիում-իոնային մարտկոց
• LED լույս և LED վարորդ
• Ուլտրաձայնային ցուցիչ
• Նոդեմկու (ESP8266 12E)
• Arduino UNO (ATMEGA 328P)
• SX 1728 Lora հաղորդիչ

Քայլ 2: Բաղադրիչների նկարագրություն

Նոդեմկու:

ESP8266, ինտեգրված GPIO, PWM, I2C, SPI և ADC բոլորը մեկ տախտակում: Այս միկրոկառավարիչը ունի ներկառուցված WiFi իր հետ, որն օգնում է մեզ միացնել մեր նախագիծը ինտերնետին: Nodemcu- ի GPIO- ի բոլոր կապումներն կարող են օգտագործվել որպես PWM կապեր, բացի այդ, այն ունի նաև 1 անալոգային քորոց:

LED վարորդներ

AN30888A և AN30888B- ն DC-DC կարգավարներ են, որոնք իդեալական են LED լուսավորության համար բարձր լուսավորության LED- ներ վարելու համար: Դրանք հագեցած են լուսավորության ճշգրտման 2 ռեժիմով (PWM վերահսկողություն և լարման վերահսկիչ), և դրանք կարող են համատեղելի լինել խթանող, հարվածային կամ խթանող լարման հետ ՝ փոխելով արտաքին բաղադրիչները:

LORA մոդուլ

LoRa (հեռահար ռադիո) մոդուլը ձեր IoT նախագծերին կտանի հեռավոր հեռահար տարածման սպեկտրով հաղորդակցության հեռավորությունը: Անլար հաղորդակցության այս ձևը հանգեցնում է ավելի մեծ թողունակության, մեծացնում միջամտության դիմադրությունը, նվազագույնի հասցնում ընթացիկ սպառումը և բարձրացնում անվտանգությունը:

Այս մոդուլն օգտագործում է SX1278 IC և աշխատում է 433 ՄՀց հաճախականությամբ: Հաճախականությամբ ցատկելը, որն ապահովում է որակի ազդանշանի փոխանցման այդ քաղցր հավասարակշռությունը, ընդգրկելու է 420-450 ՄՀց միջակայք: Այս հեռահար անլար հնարավորությունը փաթեթավորված է փոքր (17 x 16 մմ) փաթեթի մեջ և առաքվում է գարնանային ալեհավաքի միջոցով:

LoRa Ra-01- ի հետ դուք պետք չէ փոխզիջումների գնալ տիրույթի հավասարակշռության, միջամտության անձեռնմխելիության կամ էներգիայի սպառման հարցում: Այս IC- ի հիմքում ընկած տեխնոլոգիան նշանակում է, որ այն կատարյալ է այն նախագծերի համար, որոնք պահանջում են տիրույթ և ուժ:

Հատկություններ:

• LoRaTM- ը տարածեց սպեկտրի հաղորդակցություն
• Կես դուպլեքս SPI հաղորդակցություն
• Mրագրավորվող բիթային արագությունը կարող է հասնել 300 կբիթ / վրկ
• 127 դԲ RSSI ալիքի տիրույթ:

Տեխնիկական պայմաններ

• Անլար ստանդարտ `433 ՄՀց
• Հաճախականությունների տիրույթ ՝ 420 - 450 ՄՀց
• Նավահանգիստ `SPI/GPIO
• Գործող լարումը `1.8 - 3.7V, կանխադրված 3.3V
• Աշխատանքային հոսանք, ստացեք ՝ 10.8 մԱ -ից պակաս (LnaBoost փակ, խումբ 1)
• Փոխանցում `120 մԱ -ից պակաս (+20 դԲմ),
• Քնի մոդել ՝ 0.2uA

Քայլ 3. Վարպետի և ստրուկի սխեման

Տվեք կապերը ըստ սխեմայի:

Վարպետը հանդես կգա որպես դարպաս և միացված է ինտերնետին: Յուրաքանչյուր ստրուկ կապված է առանձին փողոցային լույսերի հետ և վերահսկում է Լույսի պայծառությունը:

SX1728- ը և Ուլտրաձայնային տվիչը միացված են Arduino uno- ին ՝ ըստ սխեմատիկ: Trig pin- ը և Echo pin- ը միացված են Arduino UNO- ի թվային կապերին: SX1728 LoRa մոդուլը միացված է Arduino- ին SPI հաղորդակցության միջոցով:

SX1728- ը գործում է 433 ՄՀց հաճախականությամբ: յուրաքանչյուր երկիր ունի LoRa- ի համապատասխան թողունակություն: Հնդկաստանում ՝ 866-868 ՄՀց հաճախականությամբ ազատ ժապավեն: Նախատիպի մոդելի համար այստեղ օգտագործվում է 433 ՄՀց մոդուլ:

Քայլ 4: Գործողություն

Երբ խոչընդոտը հատում է փողոցի լույսը (SLAVE), ուլտրաձայնային տվիչը կբացահայտի խոչընդոտը և կբարձրացնի տվյալ փողոցային լույսի պայծառությունը: Եվ սա նաև հաղորդագրություններ է ուղարկում առաջիկա փողոցային լույսերին ՝ որպես ՌԴ փաթեթներ: Այսպիսով, փողոցային լույսերի շղթան անշեղորեն կբարձրացնի դրա պայծառությունը: Այնուհետև այն կվերադառնա նորմալ ռեժիմ: Այնուհետև յուրաքանչյուր փողոցային լույս կարող է կառավարվել առանձին ՝ տիրոջ կողմից ՝ հաղորդագրություններ ուղարկելով տվյալ ստրուկին:

Ես օգտագործել եմ 3.2 Վ լիթիում-իոն մարտկոց և LED վարորդ `խթանման ռեժիմում` LED- ին անհրաժեշտ լարման ապահովման համար

Ստրուկն այստեղ կգործի 3 ռեժիմով, որը կարող է կազմաձևվել ծրագրակազմում

• Ռեժիմ "1" Լրիվ պայծառություն միշտ (անձրևոտ և արտակարգ օրեր)
• «2» ռեժիմի այլընտրանքային պայծառություն (երեկոյան ժամեր - ցածր լուսավորության ժամանակ)
• Ռեժիմ «3» Ամբողջական հսկողություն ուլտրաձայնային միջոցով (կեսգիշեր և օգտագործման ցածր ժամանակներ)

Վարպետը հաղորդագրությունը կհեռարձակի որոշակի հասցեով: Համապատասխան հասցե ունեցող ստրուկը միայն կընդունի հաղորդագրությունը և կգործի ըստ այդմ:

LED- ի պայծառության վերահսկման համար LED վարորդը կարող է օգտագործվել, օրինակ, AN30888A/B: Ես ստացել եմ նման մեկը հին վթարային լամպից և հակառակ սարքել այն:

Քայլ 5: Կոդեր

Այստեղ ես ներկայացնում եմ Master և Slave, Datasheet ծածկագրերը, որոնք օգտագործվել են իմ օգտագործած LED վարորդի համար:

github.com/sandeepmistry/arduino-LoRa - այստեղ կարող եք ներբեռնել գրադարանը LoRa- ի համար: