Intelligens utcai lámpa a LoRa használatával: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

A város utcai lámpái biztonságosabb közlekedési körülményeket, biztonságosabb gyalogos környezetet biztosítanak, és nagymértékben javíthatják a város építészeti turisztikai és kereskedelmi teljesítményét.

Ez a projekt egy intelligens utcai lámpa prototípusának kifejlesztését célozza, amely lámpaszint -kezelést és visszajelzést ad a felhasználónak a teljesítményről.

Ez a prototípus a Master-slave konfiguráción működik, ahol minden utcai lámpa slave, a LoRa Gateway pedig masterként működik. Mivel a Lora -átjáró nagyobb hatótávolsággal rendelkezik, mint más kommunikációs szolgáltatások, például a wifi, a Bluetooth, az NFC stb. operáció közben. A Master csatlakozik az internethez, hogy a felhasználó távolról felügyelhesse az utcai lámpákat. Tehát nagyszámú utcai lámpa csatlakoztatható és vezérelhető a Master gateway -ről.

1. lépés: SZÜKSÉGES ALKATRÉSZEK

• Lítium-ion akkumulátor
• LED fény és LED meghajtó
• Ultrahangos érzékelő
• Nodemcu (ESP8266 12E)
• Arduino UNO (ATMEGA 328P)
• SX 1728 Lora adó -vevő

2. lépés: Az összetevők leírása

Nodemcu:

Az ESP8266 integrálja a GPIO, PWM, I2C, SPI és ADC egy lapot. Ez a mikrokontroller beépített WiFi -vel rendelkezik, amely segít a projekt internethez való csatlakoztatásában. A Nodemcu összes GPIO csapja használható PWM csapként, emellett 1 analóg tűvel is rendelkezik.

LED meghajtók:

Az AN30888A és AN30888B DC-DC vezérlők ideálisak nagy fényerejű LED-ek meghajtásához LED-es világításhoz. 2 világítási beállítási móddal (PWM vezérlés és referencia feszültség szabályozás) vannak felszerelve, és a külső alkatrészek cseréjével kompatibilisek a boost, buck vagy buck-boost feszültséggel

LORA modul:

A LoRa (nagy hatótávolságú rádió) modul az IoT-projekteket messzire viszi a távolsági kommunikációval. Ez a vezeték nélküli kommunikációs forma nagyobb sávszélességet eredményez, növeli az interferencia -ellenállást, minimalizálja az áramfogyasztást és növeli a biztonságot.

Ez a modul SX1278 IC -t használ, és 433 MHz -es frekvencián működik. A frekvenciaugrás-amely a minőségi jelátvitel édes egyensúlyát biztosítja-420-450 MHz-es tartományt fog lefedni. Ez a nagy hatótávolságú vezeték nélküli lehetőség egy kicsi (17 x 16 mm) csomagba van csomagolva, és rugós antennán keresztül kerül szállításra.

A LoRa Ra-01 használatával nem kell kompromisszumot kötnie a tartomány, az interferencia-mentesség vagy az energiafogyasztás között. Az IC mögött álló technológia azt jelenti, hogy tökéletes azokhoz a projektekhez, amelyek tartományt és erőt igényelnek.

Jellemzők:

• LoRaTM szórt spektrumú kommunikáció
• Fél-duplex SPI kommunikáció
• A programozható bitsebesség elérheti a 300 kbps -t
• 127dB RSSI hullámtartomány.

Specifikációk:

• Vezeték nélküli szabvány: 433MHz
• Frekvencia tartomány: 420 - 450MHz
• Port: SPI/GPIO
• Üzemi feszültség: 1.8 - 3.7V, alapértelmezett 3.3V
• Működő áram, vétel: kevesebb, mint 10,8 mA (LnaBoost zárt, 1. sáv)
• Átvitel: kevesebb, mint 120mA (+20dBm),
• Alvó modell: 0,2uA

3. lépés: A Master és a Slave vázlata

Adja meg a kapcsolásokat a vázlat szerint.

A mester átjáróként fog működni, és csatlakozik az internethez. Mindegyik szolga egyedi utcai lámpákhoz van csatlakoztatva, és szabályozza a fényerősséget.

Az SX1728 és az ultrahangos érzékelő az Arduino uno -hoz van csatlakoztatva a sematikus ábrák szerint. A trig és az Echo csap az Arduino UNO digitális csapjaihoz van csatlakoztatva. Az SX1728 LoRa modul SPI kommunikációval csatlakozik az Arduino -hoz.

Az SX1728 433 MHz -en működik. minden ország megfelelő sávszélességgel rendelkezik a LoRa számára. Indiában 866-868 MHz-es szabad sáv. A prototípus modellhez itt 433 MHz -es modult használnak.

4. lépés: Művelet

Amikor egy akadály áthalad az utcai lámpán (SLAVE), az ultrahangos érzékelő észleli az akadályt, és növeli az adott utcai lámpa fényerejét. És ez üzeneteket is küld a közelgő utcai lámpáknak RF csomagként. Így az utcai lámpák lánca folyamatosan növeli fényerejét. Ezután visszatér a normál üzemmódba. Továbbá minden utcai lámpa egyedileg vezérelhető a mestertől üzenetek küldésével az adott slave -nek.

3,2 V-os lítium-ion akkumulátort és LED meghajtót használtam boost módban, hogy biztosítsam a LED-nek a szükséges feszültséget

A Slave itt 3 módban fog működni, amelyek a szoftverben konfigurálhatók

• "1" mód mindig teljes fényerővel (esős napok és vészhelyzeti napok)
• "2" mód alternatív fényerő (esti idő - gyenge fényviszonyok)
• "3" mód Teljes vezérlés ultrahangosan (éjfél és alacsony használati idő)

A mester az üzenetet meghatározott címmel sugározza. A megfelelő címmel rendelkező szolga csak elfogadja az üzenetet, és ennek megfelelően cselekszik.

A LED fényerejének szabályozásához LED -meghajtó, például AN30888A/B használható. Egy ilyet szereztem a régi vészvillogóból, és megfordítottam.

5. lépés: Kódok

Itt bemutatom a Master és a Slave kódokat, valamint az általam használt LED -illesztőprogram adatlapját.

github.com/sandeepmistry/arduino-LoRa - innen letöltheti a LoRa könyvtárát.