Tshiab Wireless IOT Sensor Txheej rau Tsev Ib puag ncig Saib Xyuas Txheej Txheem: 5 Cov Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:27

Cov lus qhia no piav qhia tus nqi qis dua, roj teeb siv lub wireless IOT sensor txheej rau kuv cov lus qhia ua ntej: LoRa IOT Lub Tsev Ib puag ncig Kev Saib Xyuas. Yog tias koj tseem tsis tau pom qhov qhia ua ntej no, Kuv pom zoo nyeem cov lus qhia rau kev nthuav dav ntawm kev muaj peev xwm ntawm cov kab ke uas tam sim no txuas mus rau txheej tshiab sensor.

Thawj LoRa IOT Lub Tsev Saib Xyuas Ib puag ncig tau ua tiav lub hom phiaj kuv tau teeb tsa thaum nws tau tshaj tawm thaum lub Plaub Hlis 2017. Txawm li cas los xij, tom qab siv lub kaw lus saib xyuas rau ntau lub hlis los tshuaj xyuas qhov ntsuas kub & av noo ntawm txhua lub tsev hauv tsev, Kuv xav ntxiv 11 qhov ntsuas ntxiv ntawm qhov tshwj xeeb uas muaj kev phom sij nyob hauv tsev; suav nrog, rau lub ntsuas ntsuas lub tswv yim tso rau hauv qab daus, ntsuas hauv txhua chav dej, thiab lub ntsuas cua hauv lub nthab, ntxhua khaub ncaws, thiab chav ua noj.

Ntau dua li ntxiv LoRa ntau qhov ntsuas los ntawm cov lus qhia ua ntej uas yog me ntsis kim thiab siv los ntawm AC adapters, Kuv txiav txim siab ntxiv ib txheej ntawm tus nqi qis, roj teeb ua haujlwm siv 434-MHz RF Txuas Txuas Txuas. Txhawm rau tswj kev sib raug zoo nrog LoRa IOT Lub Tsev Saib Xyuas Ib puag ncig uas twb muaj lawm, Kuv tau ntxiv tus choj txuas kom tau txais 434-MHz pob ntawv thiab rov xa lawv li LoRa pob ntawm 915-MHz.

Cov txheej txheem sensor tshiab muaj cov hauv qab no:

1. 434 -MHz Wireless Remotes - roj teeb ua haujlwm ntsuas kub thiab av noo
2. Wireless Choj - Tau txais 434 -MHz pob ntawv thiab xa rov qab lawv li LoRa pob ntawv.

434-MHz Wireless Remotes siv qis dua xa hluav taws xob thiab cov txheej txheem tsis muaj zog piv nrog LoRa xov tooj cua, yog li Wireless Choj qhov chaw nyob hauv tsev tau xaiv los ua kom muaj kev sib txuas lus tau zoo nrog txhua 434-MHz Wireless Remotes. Kev Siv Tus Choj Wireless tso cai sib txuas lus nrog 434-MHz Wireless Remotes kom ua tau zoo dua yam tsis muaj kev txwv ntawm qhov chaw LoRa IOT Gateway nyob.

434-MHz Wireless Remotes thiab Wireless Choj tau tsim los siv cov khoom siv kho vajtse yooj yim thiab ob peb yam khoom ib leeg. Cov ntu tuaj yeem tau txais los ntawm Adafruit, Sparkfun, thiab Digikey; ntau qhov, Adafruit thiab Sparkfun qhov chaw kuj tseem muaj los ntawm Digikey. Kev txawj ntse yuav tsum tau txhawm rau sib sau ua ke cov cuab yeej, tshwj xeeb, kev taw qhia-rau-taw tes txuas ntawm 434-MHz Wireless Remotes. Tus lej Arduino tau hais tawm zoo rau kev nkag siab thiab ua kom yooj yim txuas ntxiv ntawm kev ua haujlwm.

Lub hom phiaj rau txoj haujlwm no suav nrog cov hauv qab no:

• Nrhiav tus nqi qis dua tshuab thev naus laus zis haum rau tsev neeg ib puag ncig.
• Tsim lub roj teeb uas siv lub tshuab hluav taws xob wireless tuaj yeem ua haujlwm tau ntau xyoo ntawm ib lub roj teeb.
• Yuav tsum tsis muaj kev hloov kho rau LoRa IOT Gateway kho vajtse lossis software los ntawm kuv li Kev Qhia Ua Ntej.

Tag nrho cov nqi them rau 434-MHz Wireless Remotes, tsis suav nrog lub roj teeb 3xAA, yog $ 25, uas yog SHT31-D qhov ntsuas kub thiab av noo ntsuas ntau dua ib nrab ($ 14).

Raws li nrog LoRa cov lus qhia los ntawm kuv li Kev Qhia Ua Ntej, 434-MHz Wireless Remotes ntsuas qhov ntsuas kub thiab av noo, thiab tshaj tawm rau LoRa IOT Gateway, ntawm Wireless Choj, txhua 10 feeb. Kaum ib ntawm 434-MHz Wireless Remotes tau ua haujlwm nyob rau lub Kaum Ob Hlis 2017 siv 3 x AA roj teeb lub npe muab 4.5V. Lub roj teeb nyeem los ntawm kaum ib lub cim nyob rau lub Kaum Ob Hlis 2017 tau hloov pauv los ntawm 4.57V txog 4.71V, kaum rau lub hlis tom qab thaum lub Tsib Hlis 2019 lub roj teeb nyeem tau los ntawm 4.36V txog 4.55V. Kev siv ib feem nrog kev ua haujlwm dav dav ntau yuav tsum ua kom ntseeg tau kev ua haujlwm ntawm lwm lub xyoo lossis ntau dua, yuav tsum tswj hwm RF txuas kev ntseeg tau raws li kev xa hluav taws xob raug txo qis nrog roj teeb qis.

Kev ntseeg tau ntawm 434-MHz txheej txheej tau zoo heev hauv kuv tsev neeg ib puag ncig. Cov txheej txheem ntsuas tshiab tau xa mus thoob 4, 200 SqFt ntawm qhov chaw tiav thiab 1,800 SqFt ntawm qhov chaw hauv qab daus tsis tiav. Sensors tau sib cais los ntawm Wireless Bridge los ntawm kev sib txuas ntawm 2 - 3 sab hauv phab ntsa thiab hauv pem teb/qab nthab. LoRa IOT Gateway los ntawm kuv Cov Lus Qhia yav dhau los xa SMS Ceeb Toom yog tias kev sib txuas lus tau ploj nrog lub ntsuas hluav taws xob ntau dua 60 feeb (6 plam kaum feeb qhia). Ib lub ntsuas pa, hauv pem teb hauv ib ces kaum ntawm qhov kawg ntawm qab daus hauv qab cov thawv sib dhos, yuav ua rau ploj ceeb toom kev sib cuag txhua tam sim no thiab tom qab ntawd, txawm li cas los xij, hauv txhua qhov xwm txheej kev sib txuas lus nrog lub sensor rov tsim dua yam tsis muaj kev cuam tshuam.

Ua tsaug rau kev mus ntsib cov lus qhia no, thiab thov saib cov hauv qab no rau cov ntaub ntawv ntxiv.

1. Roj Teeb Ua Haujlwm Wireless Sensor Tsim
2. 434-MHz Wireless Remote Hardware
3. 434-MHz Wireless Remote Software
4. Wireless Choj Kho Vajtse
5. Wireless Choj Software

Kauj Ruam 1: Roj Teeb Ua Haujlwm Wireless Sensor Tsim

Kev tsim qauv rau 434-MHz Wireless Remote siv cov hauv qab no:

• ATtiny85 8-ntsis AVR Microcontroller
• Sensirion SHT31 -D - Kub & Vaum Sensor Breakout Board
• Sparkfun 434-MHz RF Txuas Txuas Txuas
• 10K Ohm resistor

Ib qho ntawm kev txiav txim siab tsim thaum ntxov yog txhawm rau zam cov cuab yeej uas xav tau kev tswj hwm 3.3V lossis 5V, thiab xaiv cov ntu uas ua haujlwm ntau dua qhov hluav taws xob ntau. Qhov no tshem tawm qhov xav tau rau cov tswj hluav taws xob uas yog lub zog siv hluav taws xob hauv kev tsim lub roj teeb, thiab txuas ntxiv kev ua haujlwm lub neej ntawm cov ntsuas hluav taws xob vim tias lawv tseem yuav ua haujlwm ntev dua li cov roj teeb hluav taws xob poob qis nyob rau lub sijhawm. Kev khiav hauj lwm qhov hluav taws xob ntau rau cov ntu xaiv tau muaj raws li hauv qab no:

• ATtiny85: 2.7V txog 5.5V
• SHT31-D: 2.4V txog 5.5V
• RF Txuas Tx: 1.5V txog 12V

Tso cai rau qee qhov npoo, 434-MHz Wireless Remotes yuav tsum ua haujlwm kom qis rau lub roj teeb hluav taws xob ntawm 3V. Raws li tau sau tseg, nws tsuas yog yuav tsum pom zoo li cas RF txuas kev ntseeg tau raug tswj hwm raws li kev xa hluav taws xob tau txo qis nrog roj teeb qis dua.

Qhov kev txiav txim siab tau siv 3 x AA roj teeb los muab lub npe pib qhov hluav taws xob ntawm 4.5V. Tom qab 16 lub hlis ntawm kev ua haujlwm, ntsuas roj teeb qis tshaj yog 4.36V.

ATtiny85 Watch Dog Timer (WDT) yog siv los khaws 434-MHz Wireless Chaw Taws Teeb nyob hauv Hom Pw tsaug zog rau feem ntau. ATtiny85 tau tsa los ntawm WDT txhua 8 vib nas this kom nce tus lej 10 feeb; thaum mus txog 10 feeb luv, ntsuas tau ntsuas thiab cov ntaub ntawv xa tawm.

Txhawm rau txo qis kev siv hluav taws xob ntau ntxiv, SHT31-D thiab RF Txuas Txuas Txuas tau siv los ntawm tus lej I/O chaw nres nkoj tus pin ntawm ATtiny85 teeb tsa ua qhov tso tawm. Lub zog tau siv thaum tus pin I/O tau tsav siab (1), thiab tshem tawm thaum tus pin I/O tau tsav qis (0). Los ntawm software, lub zog tsuas yog siv rau cov khoom siv no txhua txhua 10 feeb rau 1 - 2 vib nas this thaum ntsuas thiab ntsuas. Xa mus rau 434-MHz Wireless Remote Software rau kev piav qhia ntawm cov software cuam tshuam.

Tsuas yog lwm yam khoom siv hauv 434-MHz Wireless Remote yog 10K ohm resistor siv los rub tus Pib Pib dua ntawm ATtiny85.

Kev tsim qauv thaum ntxov siv lub zog faib hluav taws xob tiv thaiv hla lub roj teeb kom pab tau tus pin ADC ntawm ATTINY85 txhawm rau ntsuas roj teeb hluav taws xob. Txawm hais tias me me, qhov faib hluav taws xob tso rau qhov thauj khoom tas li ntawm lub roj teeb. Qee qhov kev tshawb fawb tau hloov qhov dag uas siv ATtiny85 sab hauv 1.1V band sib txawv siv qhov ntsuas hluav taws xob los ntsuas Vcc (roj teeb hluav taws xob). Los ntawm teeb tsa ADC qhov ntsuas hluav taws xob rau Vcc thiab ntsuas ntsuas sab hauv 1.1V siv qhov hluav taws xob, nws tuaj yeem daws tau rau Vcc. ATtiny85 sab hauv 1.1V siv qhov hluav taws xob tas li ntev li Vcc> 3V. Xa mus rau 434-MHz Wireless Remote Software rau kev piav qhia ntawm cov software cuam tshuam.

Kev sib txuas lus ntawm ATtiny85 thiab SHT31-D yog los ntawm I2C npav. Adafruit SHT31-D pawg tawm tsam suav nrog rub tawm cov neeg tawm tsam rau I2C npav.

Kev sib txuas lus ntawm ATtiny85 thiab RF Link Transmitter yog dhau ntawm tus lej I/O tus pin teeb tsa ua qhov tso tawm. RadioHead Pob Ntawv Xov Tooj Cua RH_ASK siv rau On-Off Key (OOK / ASK) RF Txuas Txuas ntawm tus lej I / O tus lej no.

Kauj Ruam 2: 434-MHz Wireless Remote Hardware

Daim Ntawv Teev Npe:

1 x Adafruit 1/4 Sized Breadboard, Digikey PN 1528-1101-ND

1 x Roj Teeb Nrog 3 x AA Cells, Digikey PN BC3AAW-ND

1 x Adafruit Sensiron SHT31-D Breakout Board, Digikey PN 1528-1540-ND

1 x Sparkfun RF Link Transmitter (434-MHz), Digikey PN 1568-1175-ND

1 x ATtiny85 Microcontroller, Digikey PN ATTINY85-20PU-ND

1 x 8-Pin DIP Socket, Digikey PN AE10011-ND

1 x 10K ohm, 1/8W Resistor, Digikey PN CF18JT10K0CT-ND

6.75 / 17cm Ntev ntawm 18AWG Cov tooj liab tooj liab hlau

1 x Daim Kab Xev Ua Npuas Ncauj Ob Sab

18 / 45cm Wire Wrapping Wire

Lub qhov (socket) tau siv rau ATtiny85 vim tias tsis muaj kev txhawb nqa hauv Circuit Court.

SHT31-D pawg thawj coj tawm, RF Txuas Txuas, 8-Pin DIP lub qhov (socket), thiab cov kav hlau txais xov tau txuas rau ntawm lub khob cij raws li qhia hauv daim duab saum toj no. Tshem cov txha hniav laus los ntawm 1/4 ntawm 18AWG tus kav hlau txais xov hlau ua ntej yuav txuas mus rau lub khob cij.

Lub 10K ohm resistor tau muab tso rau ntawm lub khob cij ntawm tus pin 1 thiab 8 ntawm 8-Pin DIP qhov (socket).

Cov xaim qhwv cov xov hlau tau muab tso rau sab nraub qaum ntawm lub khob cij los ua kom cov kev sib txuas ntawm cov khoom sib txuas ua raws li Wireless Remote schematic daim duab qhia hauv cov kauj ruam dhau los.

Qhov ua tau zoo thiab tsis zoo los ntawm tus tuav lub roj teeb tau muab muag rau ib txheej ntawm "+" thiab "-" cov tsheb npav, feem, ntawm lub khob cij.

434-MHz Wireless Remote tau sim nrog Wireless Choj thiab LoRa IOT Gateway. 434-MHz Wireless Chaw Taws Teeb yuav xa ib pob ntawv tam sim ntawd txhua lub sijhawm tso lub roj teeb, thiab txhua ~ 10 feeb tom qab ntawd. Thaum tau txais pob ntawv wireless los ntawm 434-MHz txheej txheej, ntsuab ntsuab ntawm Wireless Choj teeb rau ~ 0.5s. Lub chaw nres tsheb lub npe, qhov kub thiab txias yuav tsum tau qhia los ntawm LoRa IOT Gateway yog tias 434-MHz Wireless Remote chaw nres tsheb tus lej tau muab rau hauv lub qhov rooj.

Thaum Cov Chaw Taws Teeb Wireless tau kuaj pom zoo nrog cov phiaj xwm ATtiny85, ib daim ntawm ob tog ua npuas daim kab xev, txiav rau qhov loj ib yam li daim txiag ntoo, yog siv los txuas lub khob cij ua tiav rau tus tuav lub roj teeb.

Kauj Ruam 3: 434-MHz Wireless Remote Software

434-MHz Wireless Remote software tau txuas nrog cov kauj ruam no thiab tau hais tawm zoo.

Kuv programmed ATtiny85 microcontrollers siv Sparkfun Tiny AVR Programmer thiab Arduino IDE. Sparkfun muaj cov lus qhia dav dav yuav teeb tsa cov tsav tsheb & lwm yam thiab yuav ua li cas kom tus programmer ua haujlwm nrog Arduino IDE.

Kuv ntxiv ZIF (Zero Insertion Force) qhov (socket) rau Tiny AVR Programmer kom yooj yim ntxiv thiab tshem tawm cov chips los ntawm tus programmer.

Kauj ruam 4: Wireless Choj Kho Vajtse

Daim Ntawv Teev Npe:

1 x Arduino Uno R3, Digikey PN 1050-1024-ND

1 x Adafruit Proto Shield Arduino Stack V. R3, Digikey PN 1528-1207-ND

1 x Adafruit RFM9W LoRa Radio Transceiver Board (915-MHz), Digikey PN 1528-1667-ND

1 x Sparkfun RF Txuas Txais (434-MHz), Digikey PN 1568-1173-ND

1 x 8-Pin DIP Socket, Digikey PN AE10011-ND

6.75 / 17cm Ntev ntawm 18AWG Cov tooj liab tooj liab hlau

3.25 / 8.5cm Ntev ntawm 18AWG Enameled Copper Wire

24 / 61cm Hlau Wrapping Hlau

1 x USB cable A / MicroB, 3 ft, Adafruit PID 592

1 x 5V 1A USB chaw nres nkoj fais fab mov, Adafruit PID 501

Sib sau cov ntawv tiv thaiv raws li cov lus qhia ntawm Adafruit.com.

Sib sau ua ke RFM95W LoRa pawg thawj coj saib xyuas raws li cov lus qhia ntawm Adafruit.com. Qhov 3.25 " / 8.5cm ntev ntawm 18AWG xaim yog siv rau lub kav hlau txais xov, thiab tau muab ncaj qha ncaj qha mus rau lub rooj xa xov tom qab tshem 1/4" ntawm txha hniav laus los ntawm xaim.

Ua tib zoo txiav 8-pin DIP qhov nyob hauv ib nrab qhov ntev-txoj hauv kev los tsim ob pawg ntawm 4-pin SIP qhov nyob.

Muab ob lub 4-pin SIP qhov ntsaws rau ntawm daim thaiv tiv thaiv raws li qhia. Cov no yuav raug siv los ntsaws rau hauv RF Txuas Txuas Txuas, yog li xyuas kom lawv nyob hauv qhov raug kom haum nrog RF Txuas Txuas Txuas ua ntej yuav siv tau.

Solder RFM9W LoRa lub rooj xa xov xa mus rau daim ntawv pov thawj raws li qhia.

Cov kev sib txuas hauv qab no yog ua nruab nrab ntawm Arduino Uno thiab RFM9W lub rooj xa xov xa xov siv xov hlau qhwv rau ntawm sab saum toj ntawm pawg thawj coj ua qauv:

RFM9W G0 Arduino Digital I/O Pin 2, RadioHead lub tsev qiv ntawv siv cuam tshuam 0 ntawm tus pin no

RFM9W SCK Arduino ICSP header, tus pin 3

RFM9W MISO Arduino ICSP header, tus pin 1

RFM9W MOSI Arduino ICSP header, tus pin 4

RFM9W CS Arduino Digital I/O Pin 8

RFM9W RST Arduino Digital I/O Pin 9

Cov kev sib txuas hauv qab no tau ua nyob rau sab hauv qab ntawm pawg thawj coj saib tsab ntawv:

RFM9W VIN Prototyping board 5V tsheb npav

RFM9W GND Prototyping board av (GND) npav

RF Txuas Rx Pin 1 (GND) Prototyping board av (GND) npav

RF Txuas Rx Pin 2 (Cov Ntaub Ntawv Tawm) Arduino Digital I/O Pin 6

RF Txuas Rx Pin 2 (Vcc) Prototyping board 5V npav

Proto Board Green LED Arduino Digital I/O Pin 7

Pin cov ntaub ntawv rau RF txuas tus txais tau muaj nyob ntawm www.sparkfun.com.

Saj tus txha hniav laus los ntawm 1/4 'ntawm 6.75 ntev ntawm 18AWG xaim thiab ntxig nws mus rau hauv lub rooj sib tham ntawm lub rooj sib tham tam sim ntawd txuas rau RF Txuas Rx Pin 8 (Kav hlau txais xov). tiv tauj nrog RF Txuas Rx Pin 8 thiab muab nws tso rau hauv qhov chaw.

Program Arduino Uno nrog cov duab kos uas tau muab qhia hauv qib tom ntej. Thaum rov pib dua lossis teeb tsa lub zog, LED ntsuab yuav nyem ob zaug rau 0.5s. Thaum tau txais pob ntawv wireless los ntawm 434-MHz txheej txheej, ntsuab ntsuab ci rau ~ 0.5s.

Kauj Ruam 5: Wireless Choj Software

Lub Wireless Bridge software tau txuas nrog cov theem no thiab tau hais tawm zoo.