LORA Peer to Peer Επικοινωνία με το Arduino: 9 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Είμαι αρχικά ενθουσιώδης με τα ηλεκτρονικά και αυτό είναι το πρώτο μου διδακτικό, οπότε μην παρασυρθείτε στα σχόλιά σας. Σε αυτό το διδακτικό θα εξηγήσω πώς να κάνετε δύο κόμβους LORA να επικοινωνούν απευθείας χωρίς TTN (το δίκτυο πραγμάτων).

Τι είναι το LORA;

Το LORA σημαίνει LOng RAnge Είναι μια διαμόρφωση κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από την Semtech βασισμένη σε διαμόρφωση CSS (chirp spread spectrum). Είναι:

• μεγάλης εμβέλειας
• χαμηλή ενέργεια
• χαμηλό ρυθμό δεδομένων

Λόγω αυτών των χαρακτηριστικών, το LORA είναι πολύ κατάλληλο για χρήση ως μέσο επικοινωνίας για αισθητήρες. Ένας αισθητήρας μπορεί κυριολεκτικά να λειτουργεί για χρόνια με μπαταρία και η εμβέλεια μπορεί να ξεπεράσει πολλά χιλιόμετρα. Επίσης το LORA μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ζώνες συχνοτήτων χωρίς άδεια χρήσης. Στο δίκτυο πραγμάτων μπορείτε να βρείτε τις δωρεάν μπάντες ανά χώρα. Ζω στο Βέλγιο, ώστε να μπορώ να επιλέξω μεταξύ EU863-870 και EU433.

Παράδειγμα χρήσης:

• Γεωργία (υγρασία εδάφους, επίπεδο δεξαμενής, θερμοκρασία, υγρασία, κατεύθυνση ανέμου, …)
• Παρακολούθηση σε συνδυασμό με δέκτη gps
• Αντικλεπτική (έχω δει μια ιδέα να το βάζω σε ακριβή καλωδίωση υψηλής τάσης για τον εντοπισμό κραδασμών)
• … Υπάρχουν πολλές περισσότερες εφαρμογές, η φαντασία σας είναι το όριο.

Βήμα 1: Αποκτήστε το υλικό

Σκεύη, εξαρτήματα:

• 2 pinout arduino nano ή 2 arduino uno πρέπει να είναι τα ίδια.
• 2 σανίδες ξεμπλοκαρίσματος esp
• 2 κάρτες lora rfm95 868mhz για άλλες συχνότητες κάντε κλικ εδώ.
• 2 σανίδες ψωμιού
• 2 καλώδια usb για nano ή καλώδιο για uno
• καλώδια άλτης αρσενικό σε θηλυκό
• καλώδια άλτης αρσενικό σε αρσενικό
• 2 κεραίες (χρησιμοποιώ συμπαγή πυρήνα 0.8mm ή 20awg)
• ακίδες κεφαλίδας αν δεν περιλαμβάνονται στο arduino

Εργαλεία:

• συγκολλητικό σίδερο
• κόφτης καλωδίων
• σύρμα απογυμνωτή χρησιμοποιώ 102
• κυβερνήτης
• κόλλα μετάλλων

Βήμα 2: Κατεβάστε το Λογισμικό

Κάντε κλικ σε αυτούς τους 2 συνδέσμους για να κατεβάσετε το λογισμικό:

• Arduino IDE
• Βιβλιοθήκη Radiohead

Βήμα 3: Εγκαταστήστε το Arduino IDE

• Μετά τη λήψη του λογισμικού, μεταβείτε στο πρόγραμμα εγκατάστασης και κάντε διπλό κλικ σε αυτό.
• Κάντε κλικ Συμφωνώ
• Κάντε κλικ στο επόμενο
• Κάντε κλικ στην εγκατάσταση
• Κάντε κλικ 2 φορές εγκατάσταση για να εγκαταστήσετε τα προγράμματα οδήγησης usb
• Κάντε κλικ στο κλείσιμο

Βήμα 4: Εγκαταστήστε τη Βιβλιοθήκη Radiohead

Χρειάζεστε τη βιβλιοθήκη radiohead για να χρησιμοποιήσετε το rfm95. Επειδή δεν μπορείτε να το εγκαταστήσετε μέσω του arduino IDE, πρέπει να εγκαταστήσετε τη βιβλιοθήκη radiohead με μη αυτόματο τρόπο.

• Ανοίξτε το arduino IDE
• Μεταβείτε στο αρχείο -> προτιμήσεις
• Εκεί μπορείτε να βρείτε τη διαδρομή προς το φάκελο arduino όπου θα πρέπει να βρείτε το φάκελο Βιβλιοθήκες. (πρώτη εικόνα)
• Εάν ο φάκελος Βιβλιοθήκες δεν υπάρχει, θα πρέπει να δημιουργήσετε τον φάκελο.
• Ανοίξτε το ληφθέν αρχείο zip Radiohead-master.
• Εξαγάγετε το φάκελο στο φάκελο βιβλιοθήκες.
• Επανεκκινήστε το arduino IDE.
• Τώρα μπορείτε να βρείτε τη βιβλιοθήκη σας στη λίστα (δείτε την 3η εικόνα)

Βήμα 5: Δημιουργήστε την κεραία

Για την κεραία χρησιμοποιώ καλώδιο που έχει απομείνει από το καλώδιο διαύλου 2x2x0.8mm ή 2x2 20awg. Αυτά είναι τα μήκη ανά συχνότητα:

• 868mhz 3,25 ίντσες ή 8,2 cm (αυτό είναι που χρησιμοποιώ)
• 915 mhz 3 ίντσες ή 7,8 cm
• 433 mhz 3 ίντσες ή 16,5 cm

Βήμα 6: Συγκόλληση

• Αφαιρέστε τις αντιστάσεις της ασπίδας esp (βλέπε R1 έως R3 στο κόκκινο πεδίο)
• Συγκολλήστε το τσιπ rfm95 στην ασπίδα esp.
• Συγκολλήστε τις κεφαλές καρφιτσών στην ασπίδα esp
• Συγκολλήστε την κεραία στην ασπίδα esp. Μην το χρησιμοποιείτε χωρίς κεραία, μπορεί να καταστρέψετε την ασπίδα.
• Εάν οι καρφίτσες δεν συγκολλούνται στη συγκόλληση arduino, πρέπει να τις κολλήσετε.

Βήμα 7: Καλωδίωση

Στην εικόνα μπορείτε να δείτε πώς να συνδέσετε το arduino στο rfm95. Για την πληρότητα αυτού του πίνακα, συμπεριέλαβα επίσης το pinout για όταν χρησιμοποιείτε το adafruit shield αντί για το esp breakout.

Βήμα 8: Κωδικοποίηση

• Κατεβάστε τον κωδικό
• Ανοίξτε τον κώδικα στο arduino ide
• Μεταβείτε στα εργαλεία, επιβιβαστείτε και επιλέξτε τον πίνακα σας
• Μεταβείτε στα εργαλεία, θυρίστε και επιλέξτε τη θύρα com για το arduino σας
• Κάντε κλικ στο κουμπί μεταφόρτωσης (με κόκκινο χρώμα στην τρίτη εικόνα)
• Εάν όλα πήγαν καλά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη σειριακή οθόνη και βλέπετε πακέτα να φτάνουν τόσο στον διακομιστή όσο και στον πελάτη (με κόκκινο χρώμα στην τελευταία εικόνα)

Βήμα 9: Συμπέρασμα

Σε αυτό το διδακτικό έδειξα τα βασικά του LORA. Αν σας αρέσει αυτό το διδακτικό και/ή αν σας αρέσει να γράφω περισσότερα εκπαιδευτικά LORA ή άλλα, πατήστε το κουμπί "μου αρέσει".