LoRa Kullanan Akıllı Sokak Lambası: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Bir şehrin sokak lambaları daha güvenli trafik koşulları, daha güvenli yaya ortamı sağlar ve şehrin mimari turistik ve ticari çıktılarında büyük bir gelişmeyi temsil edebilir.

Bu proje, lamba seviyesi yönetimi ve kullanıcıya performans hakkında geri bildirim sağlayan bir akıllı sokak lambası prototipinin geliştirilmesini amaçlamaktadır.

Bu prototip, her sokak lambasının bağımlı ve LoRa Ağ Geçidinin ana olarak görev yaptığı Master-slave konfigürasyonunda çalışır. Lora ağ geçidi, wifi, Bluetooth, NFC vb. diğer iletişim servislerine göre daha uzun menzile sahip olduğundan. GSM daha uzun menzile sahip olmasına rağmen LoRa (Ücretsiz) olmayan abonelik ücretlerini içerir ve ayrıca LoRa çok daha az güç tüketir. operasyon sırasında. Master internete bağlıdır, böylece kullanıcı sokak ışıklarını uzaktan izleyebilir. Bu nedenle, Master ağ geçidinden çok sayıda sokak lambası bağlanabilir ve kontrol edilebilir.

Adım 1: GEREKLİ BİLEŞENLER

• Lityum iyon batarya
• LED ışık ve LED sürücü
• Ultrasonik sensör
• Nodemcu(ESP8266 12E)
• Arduino UNO(ATMEGA 328P)
• SX 1728 Lora alıcı-verici

Adım 2: Bileşenlerin Tanımı

Nodemcu:

ESP8266, GPIO, PWM, I2C, SPI ve ADC'yi tek bir kartta entegre eder. Bu mikrodenetleyici, projemizi internete bağlamamıza yardımcı olan dahili WiFi'ye sahiptir. Nodemcu'nun tüm GPIO pinleri PWM pini olarak kullanılabilir, buna ek olarak 1 adet analog pini vardır.

LED Sürücüler:

AN30888A ve AN30888B, LED aydınlatma için yüksek parlaklıkta LED'leri sürmek için ideal DC-DC denetleyicilerdir. 2 aydınlatma ayar modu (PWM kontrolü ve referans voltaj kontrolü) ile donatılmıştır ve harici bileşenler değiştirilerek boost, buck veya buck-boost voltajı ile uyumlu hale getirilebilir.

LORA modülü:

LoRa (Uzun Menzilli Radyo) modülü, IoT projelerinizi uzun menzilli bir yayılma spektrumu üzerinden iletişim ile mesafe alacaktır. Bu kablosuz iletişim biçimi, daha geniş bir bant genişliği, girişim direncinin artması, akım tüketiminin en aza indirilmesi ve güvenliğin artmasıyla sonuçlanır.

Bu modül SX1278 IC kullanır ve 433MHz frekansında çalışır. Size kaliteli sinyal iletiminin o tatlı dengesini veren frekans atlama, 420-450 MHz aralığını kapsayacaktır. Bu uzun menzilli kablosuz özelliği, küçük (17 x 16 mm) bir pakette paketlenmiştir ve bir yaylı anten aracılığıyla teslim edilir.

LoRa Ra-01 ile menzil, parazit bağışıklığı veya enerji tüketimi dengesinden ödün vermek zorunda değilsiniz. Bu IC'nin arkasındaki teknoloji, menzil ve güç gerektiren projeler için mükemmel olduğu anlamına gelir.

Özellikleri:

• LoRaTM yayılmış spektrum iletişimi
• Yarım çift yönlü SPI iletişimi
• Programlanabilir bit hızı 300kbps'ye ulaşabilir
• 127dB RSSI dalga aralığı.

Özellikler:

• Kablosuz Standart: 433MHz
• Frekans aralığı: 420 - 450MHz
• Bağlantı Noktası: SPI/GPIO
• Çalışma Voltajı: 1.8 - 3.7V, varsayılan 3.3V
• Çalışma Akımı, Alma: 10.8mA'dan az (LnaBoost kapalı, Bant 1)
• İletim: 120mA'dan az (+20dBm),
• Uyku modeli: 0.2uA

Adım 3: Master ve Slave Şeması

Bağlantıları şematik olarak verin.

Master bir ağ geçidi görevi görecek ve internete bağlı olacaktır. Her köle ayrı sokak lambalarına bağlıdır ve Işığın parlaklığını kontrol eder.

SX1728 ve Ultrasonik sensör Arduino uno'ya şematik olarak bağlanmıştır. Trig pini ve Echo pini Arduino UNO'nun dijital pinlerine bağlanır. SX1728 LoRa modülü, SPI iletişimi ile Arduino'ya bağlanır.

SX1728, 433Mhz'de çalışır. her ülkenin LoRa için ilgili bant genişliği vardır. Hindistan'da 866-868 MHz'de serbest bant. Prototip model için burada 433MHz modülü kullanılmaktadır.

Adım 4: Çalıştırma

Sokak lambasının (SLAVE) önünden bir engel geçtiğinde, ultrasonik sensör engeli algılar ve söz konusu sokak lambasının parlaklığını artırır. Ve bu aynı zamanda yaklaşan sokak ışıklarına RF paketleri olarak mesajlar gönderir. Böylece sokak lambaları zinciri parlaklığını istikrarlı bir şekilde artıracaktır. Ardından normal moda geri dönecektir. Ayrıca her sokak lambası, belirli bir köleye mesajlar göndererek ana cihazdan ayrı ayrı kontrol edilebilir.

LED'e gerekli voltajı sağlamak için boost modunda 3,2 V lityum iyon pil ve LED sürücü kullandım

Buradaki Slave, yazılımda yapılandırılabilen 3 Modda çalışacaktır.

• Mod "1" Her zaman tam parlaklık (Yağmurlu Günler ve acil günler)
• Mod "2" Alternatif Parlaklık (Akşam Saatleri - Düşük Işık Zamanları)
• Mod "3" Ultrasonik ile tam kontrol (Gece yarısı ve düşük kullanım süreleri)

Master mesajı belirli bir adresle yayınlayacaktır. İlgili adrese sahip köle yalnızca mesajı kabul edecek ve buna göre hareket edecektir.

LED'in parlaklık kontrolü için AN30888A/B gibi LED sürücüsü kullanılabilir. Eski acil durum lambasından böyle bir tane aldım ve tersine mühendislik yaptım.

Adım 5: Kodlar

Burada kullandığım LED sürücü için Master ve Slave, Datasheet için kullanılan kodları sunuyorum.

github.com/sandeepmistry/arduino-LoRa - buradan LoRa kütüphanesini indirebilirsiniz.