LoRa колдонулган акылдуу көчө жарыгы: 5 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Шаардын көчө чырактары жол кыймылынын коопсуздугун, жөө жүргүнчүлөрдүн коопсуз чөйрөсүн камсыздайт жана шаардын архитектуралык туристтик жана коммерциялык өндүрүшүнүн чоң жакшырышын көрсөтө алат.

Бул долбоор чырактын деңгээлин башкарууну жана колдонуучуга иштөө жөнүндө пикирлерди берген акылдуу көчө жарыгынын прототипин иштеп чыгууга багытталган.

Бул прототип Master-slave конфигурациясында иштейт, бул жерде ар бир көчө жарыгы кул катары, LoRa Gateway кожоюн катары иштейт. Lora шлюзу wifi, Bluetooth, NFC ж.б сыяктуу байланыш кызматтарына салыштырмалуу узунураак диапазонго ээ болгондуктан. GSMдин диапазону узунураак болгону менен, ал жерде жазылуу акысы жок, LoRa (бекер), ошондой эле LoRa өтө аз энергияны керектейт иш учурунда. Мастер интернетке туташкан, ошондуктан колдонуучу көчө чырактарын алыстан көзөмөлдөй алат. Көчөлөрдүн көп чырактарын Master шлюзунан туташтырып жана башкарса болот.

1 -кадам: КОМПОНЕНТТЕР КЕРЕК

• Литий-ион батареясы
• LED жарык жана LED айдоочу
• УЗИ сенсор
• Nodemcu (ESP8266 12E)
• Arduino UNO (ATMEGA 328P)
• SX 1728 Lora transceiver

2 -кадам: Компоненттердин сүрөттөлүшү

Nodemcu:

ESP8266, GPIO, PWM, I2C, SPI жана ADCди бир тактада бириктирет. Бул микроконтроллерде WiFi орнотулган, бул биздин долбоорду интернетке туташтырууга жардам берет. Nodemcu бардык GPIO казыктары PWM казыктары катары колдонулушу мүмкүн, мындан тышкары, анын дагы 1 аналогдук пини бар.

LED Айдоочулар:

AN30888A жана AN30888B DC-DC контроллери LED жарыгы үчүн жогорку жаркыраган диоддорду айдоо үчүн идеалдуу. Алар жарыктандырууну жөнгө салуунун 2 режими менен жабдылган (PWM контролдоо жана чыңалуу чыңалуусун контролдоо) жана тышкы компоненттерди өзгөртүү аркылуу күчөтүү, бак же бак-чыңалуу чыңалуусуна шайкеш келтирилиши мүмкүн.

LORA модулу:

LoRa (Long-Range Radio) модулу сиздин IoT долбоорлоруңузду алыскы спектрдеги байланыш менен аралыкты алат. Зымсыз байланыштын бул формасы көбүрөөк өткөрүмдүүлүккө алып келет, тоскоолдуктарга каршылыкты жогорулатат, учурдагы керектөөнү минималдаштырат жана коопсуздукту жогорулатат.

Бул модуль SX1278 IC колдонот жана 433MHz жыштыкта иштейт. Жыштык секирүү-бул сизге сапаттуу сигнал берүү тең салмагын берет-420-450МГц диапазонун камтыйт. Бул узун диапазондогу зымсыз жөндөм кичинекей (17 x 16мм) пакетке салынып, жазгы антенна аркылуу жеткирилет.

LoRa Ra-01 менен диапазон, интерференция иммунитети же энергия керектөө балансында компромисске баруунун кажети жок. Бул ICдин технологиясы диапазонду жана күчтү талап кылган долбоорлор үчүн идеалдуу экенин билдирет.

Өзгөчөлүктөрү:

• LoRaTM спектр байланышын жайылтты
• Жарым дуплекстүү SPI байланышы
• Программалануучу бит ылдамдыгы 300 кбит / с чейин жетиши мүмкүн
• 127dB RSSI толкун диапазону.

Мүнөздөмөлөр:

• Зымсыз стандарт: 433MHz
• Жыштык диапазону: 420 - 450МГц
• Порт: SPI/GPIO
• Иштөө чыңалуусу: 1.8 - 3.7V, демейки 3.3V
• Иштөө ток, алуу: 10.8mAдан аз (LnaBoost жабык, Band 1)
• Берүү: 120mAдан аз (+20dBm),
• Уйку модели: 0.2uA

3 -кадам: Мастер менен Кулдун схемасы

Байланыштарды схемага ылайык бериңиз.

Мастер шлюз катары иштейт жана интернетке туташат. Ар бир кул жеке көчө чырактарына туташып, Жарыктын жарыгын көзөмөлдөйт.

SX1728 жана Ultrasonic сенсор схемага ылайык Arduino Uno менен туташкан. Trig pin жана Echo pin Arduino UNO санарип казыктарына туташкан. SX1728 LoRa модулу Arduino менен SPI байланышы аркылуу туташкан.

SX1728 433МГцте иштейт. ар бир өлкөнүн LoRa үчүн тиешелүү өткөрүү жөндөмү бар. Индияда 866-868 МГц жыштыгында бекер топ. Прототип модели үчүн бул жерде 433MHz модулу колдонулат.

4 -кадам: операция

Качан тоскоолдук көчө жарыгынан (КУЛ) өтсө, УЗИ сенсору тоскоолдукту аныктайт жана ошол көчө жарыгынын жарыктыгын жогорулатат. Бул ошондой эле келе жаткан көчө жарыктарына RF пакеттери катары билдирүүлөрдү жөнөтөт. Ошентип, көчө чырактарынын тизмеги анын жарыктыгын тынымсыз жогорулатат. Андан кийин ал кадимки режимге кайтып келет. Андан ары ар бир көчө жарыгы кожоюндан жеке кулга билдирүүлөрдү жөнөтүү аркылуу жекече башкарылышы мүмкүн.

Мен LEDди керектүү чыңалуу менен камсыз кылуу үчүн 3.2 В литий-ион батареясын жана LED айдоочусун күчөтүү режиминде колдондум

Бул жердеги кул программада конфигурациялануучу 3 режимде иштейт

• "1" режими Ар дайым толук жарыктык (Жамгырлуу күндөр жана өзгөчө күндөр)
• Режим "2" Альтернативдүү жарыктык (Кечки убакыт - Жарык аз)
• "3" режими УЗИ менен толук көзөмөл (Түн ортосунда жана аз колдонуу убактысы)

Мастер билдирүүнү белгилүү бир дарек менен көрсөтөт. Тиешелүү дареги бар кул кабарды гана кабыл алат жана ошого жараша иш кылат.

Светодиоддун жарыктыгын көзөмөлдөө үчүн, LED драйверин AN30888A/B сыяктуу колдонсо болот. Мен эски авариялык лампанын бирин алып, аны тескери иштеп чыктым.

5 -кадам: Коддор

Бул жерде мен колдонгон LED айдоочу үчүн Master and Slave, Datasheet үчүн колдонулган коддорду сунуштайм.

github.com/sandeepmistry/arduino-LoRa - бул жерден LoRa үчүн китепкананы жүктөп алсаңыз болот.