Saprātīgs ielu apgaismojums, izmantojot LoRa: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Pilsētas ielu apgaismojums nodrošina drošākus satiksmes apstākļus, drošāku gājēju vidi un var ievērojami uzlabot pilsētas arhitektūras tūrisma un komerciālos rezultātus.

Šī projekta mērķis ir izstrādāt viedā ielu apgaismojuma prototipu, kas lietotājam nodrošina lampas līmeņa pārvaldību un atgriezenisko saiti par veiktspēju.

Šis prototips darbojas galvenajā-vergu konfigurācijā, kur katrs ielu apgaismojums darbojas kā vergs, un LoRa vārteja darbojas kā galvenais. Tā kā Lora vārtejai ir lielāks darbības diapazons, salīdzinot ar citiem sakaru pakalpojumiem, piemēram, wifi, Bluetooth, NFC uc ekspluatācijas laikā. Master ir savienots ar internetu, lai lietotājs varētu attālināti uzraudzīt ielu apgaismojumu. Tātad lielu ielu apgaismojumu var pieslēgt un vadīt no galvenās vārtejas.

1. darbība. VAJADZĪGĀS SASTĀVDAĻAS

• Litija jonu akumulators
• LED gaisma un LED draiveris
• Ultraskaņas sensors
• Nodemcu (ESP8266 12E)
• Arduino UNO (ATMEGA 328P)
• SX 1728 Lora uztvērējs

2. darbība: komponentu apraksts

Nodemcu:

ESP8266, apvieno GPIO, PWM, I2C, SPI un ADC vienā plāksnē. Šim mikrokontrolleram ir iebūvēts WiFi, kas palīdz mums savienot mūsu projektu ar internetu. Visas Nodemcu GPIO tapas var izmantot kā PWM tapas, turklāt tam ir arī 1 analogā tapa.

LED draiveri:

AN30888A un AN30888B ir līdzstrāvas līdzstrāvas kontrolieri, kas ir ideāli piemēroti augstas spilgtuma gaismas diodes LED apgaismojumam. Tie ir aprīkoti ar 2 apgaismojuma regulēšanas režīmiem (PWM vadība un atskaites sprieguma vadība), un tos var padarīt saderīgus ar palielināšanas, buksēšanas vai palielināšanas spriegumu, mainot ārējos komponentus.

LORA modulis:

LoRa (tālsatiksmes radio) modulis jūsu IoT projektiem attālināsies ar sakariem lielā diapazona izplatīšanās spektrā. Šis bezvadu sakaru veids nodrošina lielāku joslas platumu, palielina traucējumu pretestību, samazina strāvas patēriņu un palielina drošību.

Šis modulis izmanto SX1278 IC un darbojas 433 MHz frekvencē. Frekvences lēciens, kas nodrošina jums patīkamu signāla pārraides līdzsvaru, aptvers 420-450 MHz diapazonu. Šī liela attāluma bezvadu iespēja ir iepakota nelielā (17 x 16 mm) iepakojumā un tiek piegādāta caur atsperes antenu.

Izmantojot LoRa Ra-01, jums nav jādodas uz kompromisiem diapazona, traucējumu neitralitātes vai enerģijas patēriņa līdzsvarā. Šī IC tehnoloģija nozīmē, ka tā ir ideāli piemērota projektiem, kuriem nepieciešams diapazons un izturība.

Iespējas:

• LoRaTM izkliedētā spektra komunikācija
• Pusdupleksā SPI komunikācija
• Programmējamais bitu pārraides ātrums var sasniegt 300 kbps
• 127dB RSSI viļņu diapazons.

Specifikācijas:

• Bezvadu standarts: 433 MHz
• Frekvenču diapazons: 420 - 450 MHz
• Ports: SPI/GPIO
• Darba spriegums: 1.8 - 3.7V, noklusējuma 3.3V
• Darba strāva, uztveršana: mazāk nekā 10,8 mA (LnaBoost slēgts, 1. josla)
• Pārraide: mazāk nekā 120mA (+20dBm),
• Miega modelis: 0.2uA

3. solis: meistara un verga shēma

Sniedziet savienojumus saskaņā ar shēmu.

Meistars darbosies kā vārteja un būs savienots ar internetu. Katrs vergs ir savienots ar atsevišķiem ielu apgaismojumiem un kontrolē Gaismas spilgtumu.

SX1728 un ultraskaņas sensors ir savienoti ar Arduino uno saskaņā ar shēmu. Trig tapa un Echo tapa ir savienota ar Arduino UNO digitālajām tapām. SX1728 LoRa modulis ir savienots ar Arduino, izmantojot SPI sakarus.

SX1728 darbojas 433 MHz. katrai valstij ir atbilstošs joslas platums LoRa. Indijā brīva josla 866-868 MHz. Prototipa modelim šeit tiek izmantots 433MHz modulis.

4. darbība: darbība

Kad šķērslis šķērso ielu apgaismojumu (SLAVE), ultraskaņas sensors noteiks šķērsli un palielinās konkrētās ielas gaismas spilgtumu. Un tas arī nosūta ziņojumus gaidāmajām ielu gaismām kā RF paketes. Tādējādi ielu apgaismojuma ķēde vienmērīgi palielinās spilgtumu. Tad tas atgriezīsies normālā režīmā. Turklāt katru ielu apgaismojumu var vadīt atsevišķi no kapteiņa, nosūtot ziņojumus konkrētajam vergam.

Esmu izmantojis 3,2 V litija jonu akumulatoru un LED draiveri pastiprināšanas režīmā, lai nodrošinātu LED nepieciešamo spriegumu

Slave šeit darbosies 3 režīmos, kurus var konfigurēt programmatūrā

• Režīms "1" vienmēr ar pilnu spilgtumu (lietainās dienās un avārijas dienās)
• Režīms "2" Alternatīvs spilgtums (vakara laiks - vājā apgaismojumā)
• Režīms "3" Pilnīga kontrole ar ultraskaņu (pusnakts un zems lietošanas laiks)

Kapteinis pārraidīs ziņojumu ar noteiktu adresi. Vergs ar atbilstošu adresi pieņems tikai ziņojumu un attiecīgi rīkosies.

LED spilgtuma kontrolei var izmantot LED draiveri, piemēram, AN30888A/B. Es tādu esmu ieguvis no vecās avārijas lampas un to pārveidojis.

5. darbība: kodi

Šeit es iepazīstinu ar galvenajiem un vergiem izmantotajiem kodiem, izmantoto LED draivera datu lapu.

github.com/sandeepmistry/arduino-LoRa - šeit jūs varat lejupielādēt LoRa bibliotēku.