发作品
专业版

组网大师—基于LORA的远程监测系统

4.3k
0
0
26
简介:将多个节点所采集到的土壤湿度,空气温湿度等传感器数据,通过LORA进行远程无线传输,(传输距离为7-8km左右)将数据上传到网关,在本地网关进行显示,上传到阿里云服务器,并且同步更新手机app的数据
星火计划2024
开源协议:CC BY-NC-SA 4.0(未经作者授权,禁止转载)
创建时间:2024-04-17 20:53:01更新时间:2024-05-27 10:48:04

描述

项目说明

       做这个项目的起因是我个人比较喜欢养一些花草,但是由于比较懒,最后大都嘎了。但是!我决定这次要好好的养我的多肉,既然懒已经改不掉了,那就改变一下外部条件,所以我冥思苦想,在某一天WC的时候茅塞顿开,于是它凭空出世了。
       好了进入正题,本项目围绕STM32芯片和亿佰特的E22-400T30S模块,设计了一套可以远程无线检测多地土壤的数据。主要电路设计分为Node(节点)网关(Gateway)俩部分。由多地的节点通过自己设计的传感器电路采集空气中的温度、湿度以及土壤的湿度,通过E22-400T30S模块将数据进行透明传输,发给网关电路,再由网关把数据上传到云服务器手机app端

      设计的电路理论上可以传输10km,经过实测节点的实际传输距离在7-8km左右,非常稳定!无需网络,在偏远山区同样可以稳定使用。

                                                                

 

开源协议

       本项目整体的硬件设计在CC-BY-NC-SA 4.0协议下发布,仅供爱好者DIY学习交流使用,严禁任何形式的商业使用。本设计按原样提供,不提供任 何形式的工作保障/售后保修,不对任何因产品设计、操作不当以及违反当地法律法规所造成的制作人、第三方人身财产资源损坏/损害的后果及连带责任负责。


CC-BY-NC-SA 4.0,知识共享许可协议-署名-非商业使用-相同方式共享。

CC:知识共享许可协议(英语:Creative Commons license)的缩写。

BY:署名,您必须给出适当的署名,提供指向本许可协议的链接,同时标明是否(对原始作品)作了修改。

SA:相同方式共享如果您再混合、转换或者基于本作品进行创作,您必须基于与原先许可协议相同的许可协议分享发布您贡献的作品。

NC:非商业使用,您不得将本作品用于商业目的。

 

项目相关功能

节点:

       采集当前节点的土壤湿度,空气的温度、湿度,将数据显示在本地节点的0.96寸oled屏幕上,将采集的数据通过E22-400T30S模块将数据透明传输(自己可以设置加密通道)到网关。另外设计了USB(方便调试)、电池供电俩种供电方式,同时也设计了USB充电和太阳能板俩种充电方式,因为E22-400T30S模块的功率有点高,正常工作电压在3.3-5.5v之间,所以有可能正常的3.7v电池分的电压不能正常工作,建议使用5v电池。

 

 

网关:

       通过E22-400T30S模块接收由各节点采集的数据,并将数据显示在本地网关的0.96寸oled屏幕上,充电和供电方案同节点电路设计,将数据通过esp-01s上传到阿里云服务器(自己可以设置加密通道)。

 

 

项目属性

       

       本项目为首次公开,为本人原创项目。项目目前未曾在其他比赛中获奖。

 

项目进度

 

       2024/04/18 -- 2024/04/19       使用嘉立创专业版软件设计并完成了此项目的硬件部分设计

       2024/04/19 -- 2024/04/22       等待打样和购买元器件

       2024/04/23 -- 2024/04/23       焊接电路

       2024/04/24 -- 2024/04/25       测试节点电路和网关电路的相关功能

       2024/05/06 -- 现在                  设计3D模型外壳

 

设计原理

一、电源部分

 

       

 

         电源输入为电池或者USB供电,通过船型开关进行切换模式。使用AMS1117-3.3芯片进行稳压,输出VCC_3.3V电压。

 

二、LORA模块

 

                                           

 

   

        设计使用亿百特的E22-400T30S模块,M0和M1搭配使用,共用00,01,11,10四种工作模式, 在这里我使用的是00工作模式,打开串口,无线打开,进行透明传输。可以根据自己的需要添加一个俩位的拨码开关,进行模式切换。

       

 

      同时可以搭配亿百特提供的调试助手进行调试。

 

三、主控芯片

 

    

     

考虑到节点在户外单独工作,选择该款功耗较低的STM32芯片,同时考虑成本,整个电路设计并不算复杂,选择合适该项目的主控芯片。

 

四、湿度AD转换电路

      

 

用PCB板上的铜箔层模拟土壤传感器,将土壤采集的数据进行AD转换处理。

 

 

 

五、锂电池充电电路

  

  

 

使用TP4056芯片设计锂电池充电电路,可以通过USB或者太阳能板给锂电池充电。

 

软件说明

代码主要也是分为俩部分,节点和网关,节点负责采集数据和传输到网关;网关负责将接收到的数据上传到云服务器。

 

点赞+收藏可以私信我给demo代码,呜呜实在是想要赞赞~~

 

实物展示

 

      用俩个纸板模拟了俩块土地的情况,将其进行采集进行数据上发

 

     

   

     在实验室测试的正常上发数据

 

     

    

    阿里云服务器后台数据显示,我这里使用的阿里云的生活物联网平台(飞燕平台)

   

   

    

  手机APP端数据上传显示

  

  

    

 

设计注意事项

总结一下自己做这个项目过程中发现的问题

1、当时我最先开始选择的是亿百特的E22-400T33S模块,传输距离很远,但是成本价太高,后面想选择T20S,但是传输距离又不理想,然后自己折中选择了亿百特的E22-400T30S,合理的选型很重要。

2、设计的时候要考虑实际电路的工作情况,避免电压不够,导致部分电路不能正常工作。

3、根据实际情况设计合理、合适的PCB板型。

4、由于自己是小白选手,很多地方做的不好,请各位大佬帮忙指正。

 

设计图

未生成预览图,请在编辑器重新保存一次

BOM

暂无BOM

附件

序号文件名称下载次数
1
演示视频.mp4
10
2
Demo固件.zip
24
克隆工程
分享
0
0
添加到专辑
侵权投诉
工程成员
全部评论(1
按时间排序|按热度排序
粉丝0|获赞0
相关工程
暂无相关工程