Inteligentno ulično svjetlo pomoću LoRa: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Ulična rasvjeta grada pruža sigurnije prometne uvjete, sigurnije pješačko okruženje i može predstavljati veliko poboljšanje arhitektonske turističke i komercijalne proizvodnje grada.

Ovaj projekt ima za cilj razvoj prototipa pametne ulične rasvjete koja korisnicima omogućuje upravljanje razinom svjetiljki i povratne informacije o performansama.

Ovaj prototip radi na konfiguraciji Master-slave, gdje svako ulično svjetlo djeluje kao slave, a LoRa Gateway kao glavni. Budući da Lora gateway ima duži domet u usporedbi s drugim komunikacijskim uslugama poput Wi -Fi -ja, Bluetootha, NFC -a itd. Iako GSM ima veći raspon, uključuje pretplate koje nisu dostupne, postoji LoRa (besplatno), a također i LoRa troši vrlo malu količinu energije tijekom rada. Master je spojen na internet tako da korisnik može daljinski nadzirati ulična svjetla. Dakle, veliki broj uličnih svjetiljki može se povezati i upravljati s glavnog pristupnika.

Korak 1: POTREBNE KOMPONENTE

• Litij-ionska baterija
• LED svjetlo i LED upravljački program
• Ultrazvučni senzor
• Nodemcu (ESP8266 12E)
• Arduino UNO (ATMEGA 328P)
• SX 1728 Lora primopredajnik

Korak 2: Opis komponenti

Nodemcu:

ESP8266, integrira GPIO, PWM, I2C, SPI i ADC sve u jednu ploču. Ovaj mikrokontroler ima ugrađen WiFi koji nam pomaže povezati naš projekt s internetom. Svi GPIO pinovi Nodemcu -a mogu se koristiti kao PWM pinovi, osim toga ima i 1 analogni pin.

LED upravljački programi:

AN30888A i AN30888B su DC-DC kontroleri idealni za pogon LED dioda velike svjetline za LED rasvjetu. Opremljeni su s 2 načina podešavanja osvjetljenja (PWM kontrola i kontrola referentnog napona), a mogu se učiniti kompatibilnima s pojačanjem, smanjenjem ili smanjenjem napona promjenom vanjskih komponenti

LORA modul:

Modul LoRa (radio velikog dometa) odvest će vaše IoT projekte na daljinu s komunikacijom u širokom rasponu. Ovaj oblik bežične komunikacije rezultira većom propusnošću, povećavajući otpornost na smetnje, minimizirajući potrošnju struje i povećavajući sigurnost.

Ovaj modul koristi IC SX1278 i radi na frekvenciji od 433MHz. Preskakanje frekvencije-što vam daje slatku ravnotežu kvalitete prijenosa signala-pokrivat će raspon od 420-450MHz. Ova bežična sposobnost velikog dometa upakirana je u mali paket (17 x 16 mm) i isporučuje se kroz opružnu antenu.

S LoRa Ra-01 ne morate kompromitirati u ravnoteži dometa, otpornosti na smetnje ili potrošnje energije. Tehnologija iza ovog IC -a znači da je savršena za one projekte koji zahtijevaju domet i snagu.

Značajke:

• LoRaTM komunikacija s proširenim spektrom
• Poludupleksna SPI komunikacija
• Programabilna brzina prijenosa može doseći 300kbps
• 127dB RSSI valni raspon.

Tehnički podaci:

• Bežični standard: 433MHz
• Frekvencijski raspon: 420 - 450MHz
• Priključak: SPI/GPIO
• Radni napon: 1,8 - 3,7 V, zadano 3,3 V.
• Radna struja, prijem: manje od 10,8 mA (LnaBoost zatvoren, opseg 1)
• Prijenos: manje od 120mA (+20dBm),
• Model za spavanje: 0,2uA

Korak 3: Shema master i slave

Priključite prema shemi.

Master će djelovati kao gateway i biti spojen na internet. Svaki rob je spojen na pojedina ulična svjetla i kontrolira svjetlinu Svjetla.

SX1728 i ultrazvučni senzor spojeni su na Arduino uno prema shemi. Trig pin i Echo pin su spojeni na digitalne pinove Arduino UNO. SX1728 LoRa modul povezan je s Arduinom putem SPI komunikacije.

SX1728 djeluje u 433Mhz. svaka zemlja ima odgovarajuću propusnost za LoRa. U Indiji slobodni opseg na 866-868 MHz. Za prototipni model ovdje se koristi modul od 433MHz.

Korak 4: Operacija

Kad prepreka prijeđe ulično svjetlo (SLAVE), ultrazvučni senzor će otkriti prepreku i povećati svjetlinu te ulične rasvjete. Ovo također šalje poruke nadolazećim uličnim svjetlima kao RF paketi. Tako će lanac uličnih svjetala stalno povećavati svjetlinu. Zatim će se vratiti u normalan način rada. Nadalje, svakim uličnim svjetlom može se pojedinačno upravljati s glavnog uređaja slanjem poruka određenom robnom uređaju.

Koristio sam 3,2 V litij-ionsku bateriju i LED upravljački program u načinu pojačavanja kako bih LED-u osigurao potreban napon

Slave će ovdje raditi u 3 načina rada, koji se mogu konfigurirati u softveru

• Način rada "1" Uvijek puna svjetlina (kišni dani i dani u hitnim slučajevima)
• Način "2" Alternativna svjetlina (večernja vremena - slaba svjetlost)
• Način rada "3" Potpuna kontrola s ultrazvukom (ponoć i kratko vrijeme korištenja)

Master će emitirati poruku s određenom adresom. Rob s odgovarajućom adresom samo će prihvatiti poruku i postupiti u skladu s tim.

Za kontrolu svjetline LED -a može se koristiti LED upravljački program poput AN30888A/B. Nabavio sam jednu takvu od stare svjetiljke za nuždu i obrnuto je projektirao.

Korak 5: Kodovi

Ovdje predstavljam kodove koji se koriste za Master i Slave, Tehnički list za LED upravljački program koji sam koristio.

github.com/sandeepmistry/arduino-LoRa - ovdje možete preuzeti knjižnicu za LoRa.