Lampu Jalan Pintar Menggunakan LoRa: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Lampu jalan di bandar memberikan keadaan lalu lintas yang lebih selamat, persekitaran pejalan kaki yang lebih selamat dan dapat mewakili peningkatan yang baik bagi output pelancongan dan komersial seni bina bandar.

Projek ini bertujuan untuk mengembangkan prototaip lampu jalan pintar yang memberikan pengurusan tahap lampu dan maklum balas mengenai prestasi kepada pengguna.

Prototaip ini berfungsi pada konfigurasi Master-slave, di mana setiap lampu jalan berfungsi sebagai hamba, dan LoRa Gateway bertindak sebagai master. Kerana Lora gateway mempunyai jangkauan yang lebih lama berbanding dengan perkhidmatan komunikasi lain seperti wifi, Bluetooth, NFC dll. Walaupun GSM mempunyai jangkauan yang lebih lama, ia merangkumi caj langganan yang tidak ada LoRa (Percuma) dan juga LoRa menggunakan jumlah tenaga yang sangat sedikit semasa operasi. Master disambungkan ke internet supaya pengguna dapat memantau lampu jalan dari jauh. Oleh itu, sebilangan besar lampu jalan dapat dihubungkan dan dikendalikan dari pintu masuk Master.

Langkah 1: KOMPONEN DIPERLUKAN

• Bateri ion litium
• Lampu LED dan pemacu LED
• Sensor ultrasonik
• Nodemcu (ESP8266 12E)
• Arduino UNO (ATMEGA 328P)
• Pemancar Lora SX 1728

Langkah 2: Penerangan Komponen

Nodemcu:

ESP8266, menggabungkan GPIO, PWM, I2C, SPI dan ADC semuanya dalam satu papan. Mikrokontroler ini mempunyai WiFi terpadu dengannya, yang membantu kami menghubungkan projek kami ke internet. Semua pin GPIO Nodemcu boleh digunakan sebagai pin PWM, selain itu, ia juga mempunyai 1 pin analog.

Pemacu LED:

AN30888A dan AN30888B adalah pengawal DC-DC yang sesuai untuk memandu LED bercahaya tinggi untuk pencahayaan LED. Mereka dilengkapi dengan 2 mod penyesuaian pencahayaan (kontrol PWM dan kontrol voltan rujukan), dan dapat dibuat sesuai dengan voltan boost, buck, atau buck-boost dengan mengubah komponen luaran

Modul LORA:

Modul LoRa (Radio jarak jauh) akan menjadikan projek IoT anda jarak jauh dengan komunikasi melalui spektrum penyebaran jarak jauh. Bentuk komunikasi tanpa wayar ini menghasilkan lebar jalur yang lebih besar, meningkatkan rintangan gangguan, meminimumkan penggunaan semasa, dan meningkatkan keselamatan.

Modul ini menggunakan SX1278 IC dan berfungsi pada frekuensi 433MHz. Frekuensi melompat-yang memberi anda keseimbangan transmisi isyarat berkualiti-akan merangkumi jarak 420-450MHz. Keupayaan tanpa wayar jarak jauh ini dimasukkan ke dalam paket kecil (17 x 16mm) dan dihantar melalui antena pegas.

Dengan LoRa Ra-01, anda tidak perlu berkompromi dalam keseimbangan jarak, kekebalan gangguan, atau penggunaan tenaga. Teknologi di sebalik IC ini bermaksud bahawa ia sangat sesuai untuk projek yang memerlukan jangkauan dan kekuatan.

Ciri-ciri:

• LoRaTM menyebarkan komunikasi spektrum
• Komunikasi SPI separuh dupleks
• Kadar bit yang boleh diprogramkan boleh mencapai 300kbps
• Julat gelombang RSSI 127dB.

Spesifikasi:

• Standard Tanpa Wayar: 433MHz
• Julat frekuensi: 420 - 450MHz
• Pelabuhan: SPI / GPIO
• Voltan Operasi: 1.8 - 3.7V, 3.3V lalai
• Bekerja Semasa, Terima: kurang dari 10.8mA (LnaBoost ditutup, Band 1)
• Hantar: kurang daripada 120mA (+ 20dBm),
• Model tidur: 0.2uA

Langkah 3: Skema Guru dan Budak

Berikan sambungan mengikut skema.

Master akan bertindak sebagai pintu masuk dan dihubungkan ke internet. Setiap hamba disambungkan ke lampu jalan individu dan mengawal kecerahan Cahaya.

Sensor SX1728 dan Ultrasonik disambungkan ke Arduino uno mengikut skema. Trig pin dan Echo pin disambungkan ke pin digital Arduino UNO. Modul SX1728 LoRa disambungkan ke Arduino melalui komunikasi SPI.

SX1728 bertindak dalam 433Mhz. setiap negara mempunyai lebar jalur masing-masing untuk LoRa. Di India jalur percuma dalam 866-868 MHz. Untuk model prototaip, modul 433MHz digunakan di sini.

Langkah 4: Operasi

Apabila halangan melintasi lampu jalan (SLAVE), sensor ultrasonik akan mengesan halangan dan meningkatkan kecerahan lampu jalan tertentu. Dan ini juga menghantar mesej ke lampu jalan yang akan datang sebagai paket RF. Oleh itu, rangkaian lampu jalan akan meningkatkan kecerahannya secara berterusan. Kemudian ia akan kembali ke mod normal. Selanjutnya setiap lampu jalan dapat dikendalikan secara terpisah dari tuan dengan mengirim pesan kepada hamba tertentu.

Saya telah menggunakan bateri lithium-ion 3.2 V dan pemacu LED dalam mod peningkatan untuk menyediakan voltan yang diperlukan kepada LED

Slave di sini akan beroperasi dalam 3 Mod, yang dapat dikonfigurasi dalam perisian

• Mod "1" Kecerahan penuh selalu (Hari Hujan dan hari kecemasan)
• Mod "2" Kecerahan Alternatif (Waktu Petang - Waktu Cahaya Rendah)
• Mod "3" Kawalan penuh dengan ultrasonik (Waktu penggunaan tengah malam dan rendah)

Guru akan menyiarkan mesej dengan alamat tertentu. Hamba dengan alamat yang sesuai hanya akan menerima mesej dan bertindak sewajarnya.

Untuk kawalan kecerahan LED, pemacu LED boleh digunakan seperti AN30888A / B. Saya telah memperolehnya dari lampu kecemasan lama dan merekayasa terbalik.

Langkah 5: Kod

Di sini saya membentangkan kod yang digunakan untuk Master and Slave, Datasheet untuk pemandu LED yang telah saya gunakan.

github.com/sandeepmistry/arduino-LoRa - di sini anda boleh memuat turun perpustakaan untuk LoRa.