ESP32 Lora Thingspeak Gateway con nodo sensore: 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

in questo progetto IoT, ho progettato ESP32 LoRa Gateway e anche ESP32 LoRa Sensor Node per monitorare la lettura del sensore in modalità wireless da una distanza di pochi chilometri. Il mittente leggerà i dati di umidità e temperatura utilizzando il sensore DHT11. Quindi trasmette i dati tramite LoRa Radio. I dati vengono ricevuti dal modulo ricevitore. Il ricevitore invierà quindi i dati a Thingspeak Server dopo un certo intervallo.

Passaggio 1: componenti necessari

1. Scheda ESP32 - 2

2. Modulo Lora SX1278/SX1276

3. Sensore di temperatura dell'umidità DHT11

4. Tagliere

5. Collegamento dei cavi dei ponticelli

Passaggio 2: installazione delle librerie richieste

Dobbiamo prima installare diverse librerie:

1. Libreria DHT11

2. Libreria LoRa

Passaggio 3: gateway ESP32 LoRa Thingspeak

Ora vediamo il circuito del mittente e del ricevitore per la creazione di ESP32 LoRa Gateway & Sensor Node. Ho montato entrambi i circuiti su una breadboard. Puoi farlo su PCB se vuoi.

Ecco un circuito gateway ESP32 LoRa Module SX1278. Questa parte funziona come un ricevitore. I dati di umidità e temperatura vengono ricevuti utilizzando LoRa Radio e caricati su Thingspeak Server.

Passaggio 4: Nodo del sensore LoRa ESP32

Ecco un circuito del nodo del sensore LoRa ESP32 con sensore DHT11. Questa parte funziona come un trasmettitore. I dati di umidità e temperatura vengono letti dal sensore di temperatura dell'umidità DHT11 e trasmessi tramite LoRa Radio.

Passaggio 5: configurazione di Thingspeak

Per monitorare i dati del sensore su Thingspeak Server, devi prima configurare Thingspeak. Per configurare il server Thingspeak, visitare https://thingspeak.com/. Crea un account o semplicemente accedi se hai creato l'account in precedenza. Quindi crea un nuovo canale con i seguenti dettagli.

Passaggio 6: codice gateway

#includere

//Librerie per LoRa #include #include //definisce i pin utilizzati dal modulo ricetrasmettitore LoRa #define ss 5 #define rst 14 #define dio0 2 #define BAND 433E6 //433E6 per l'Asia, 866E6 per l'Europa, 915E6 per il Nord America // Sostituisci con le tue credenziali di rete String apiKey = "14K8UL2QEK8BTHN6"; // Inserisci la tua chiave API di scrittura da ThingSpeak const char *ssid = "Wifi SSID"; // sostituisci con il tuo ssid wifi e la chiave wpa2 const char *password = "Password"; const char* server = "api.thingspeak.com"; client WiFi Client; // Inizializza le variabili per ottenere e salvare i dati LoRa int rssi; String loRaMessage; Temperatura della stringa; Umidità della stringa; ID lettura stringa; // Sostituisce il segnaposto con i valori DHT String processor(const String& var){ //Serial.println(var); if(var == "TEMPERATURA") { temperatura di ritorno; } else if(var == "UMIDITÀ") { restituisce l'umidità; } else if (var == "RRSI") { return String(rssi); } return String(); } void setup() { Serial.begin(115200); contatore int; //configura il modulo ricetrasmettitore LoRa LoRa.setPins(ss, rst, dio0); //imposta il modulo ricetrasmettitore LoRa while (!LoRa.begin(BAND) && counter < 10) { Serial.print("."); contatore++; ritardo (2000); } if (counter == 10) { // Incrementa readingID ad ogni nuova lettura Serial.println("Avvio LoRa fallito!"); } Serial.println("Inizializzazione LoRa OK!"); ritardo (2000); // Connettiti alla rete Wi-Fi con SSID e password Serial.print("Connessione a"); Serial.println(ssid); WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { ritardo(2000); Serial.print("."); } // Stampa l'indirizzo IP locale e avvia il server web Serial.println(""); Serial.println("WiFi connesso."); Serial.println("Indirizzo IP: "); Serial.println(WiFi.localIP()); } // Legge il pacchetto LoRa e ottiene le letture del sensore void loop() { int packetSize = LoRa.parsePacket(); if (packetSize) { Serial.print("Lora pacchetto ricevuto: "); while (LoRa.available()) // Leggi pacchetto { String LoRaData = LoRa.readString(); Serial.print(LoRaData); int pos1 = LoRaData.indexOf('/'); int pos2 = LoRaData.indexOf('&'); readingID = LoRaData.substring(0, pos1); // Ottieni readingID temperature = LoRaData.substring(pos1 +1, pos2); // Ottieni l'umidità della temperatura = LoRaData.substring(pos2+1, LoRaData.length()); // Ottieni l'umidità } rssi = LoRa.packetRssi(); // Ottieni RSSI Serial.print(" with RSSI "); Serial.println(rssi); } if (client.connect(server, 80)) // "184.106.153.149" o api.thingspeak.com { String postStr = apiKey; postStr += "&field1="; postStr += String (ID lettura); postStr += "&field2="; postStr += String(temperatura); postStr += "&field3="; postStr += String(umidità); postStr += "&field4="; postStr += String(rssi); postStr += "\r\n\r\n\r\n\r\n"; client.print("POST /update HTTP/1.1\n"); client.print("Host: api.thingspeak.com\n"); client.print("Connessione: chiudi\n"); client.print("X-THINGSPEAKAPIKEY: " + apiKey + "\n"); client.print("Content-Type: application/x-www-form-urlencoded\n"); client.print("Lunghezza contenuto: "); client.print(postStr.length()); client.print("\n\n"); client.print(postStr); } //ritardo(30000); }

Passaggio 7: codice del nodo del sensore

#includere

#include //Librerie per LoRa #include "DHT.h" #define DHTPIN 4 //pin dove è connesso il dht11 DHT dht(DHTPIN, DHT11); //definire i pin utilizzati dal modulo ricetrasmettitore LoRa #define ss 5 #define rst 14 #define dio0 2 #define BAND 433E6 //433E6 per l'Asia, 866E6 per l'Europa, 915E6 per il Nord America //packet counter int readingID = 0; contatore int = 0; String LoRaMessage = ""; temperatura galleggiante = 0; umidità galleggiante = 0; //Inizializza il modulo LoRa void startLoRA() { LoRa.setPins(ss, rst, dio0); //imposta il modulo ricetrasmettitore LoRa while (!LoRa.begin(BAND) && counter < 10) { Serial.print("."); contatore++; ritardo (500); } if (counter == 10) { // Incrementa readingID su ogni nuova lettura readingID++; Serial.println("Avvio di LoRa fallito!"); } Serial.println("Inizializzazione LoRa OK!"); ritardo (2000); } void startDHT() { if (isnan(umidità) || isnan(temperatura)) { Serial.println("Impossibile leggere dal sensore DHT!"); Restituzione; } } void getReadings(){ umidità = dht.readHumidity(); temperatura = dht.readTemperature(); Serial.print(F("Umidità: ")); Serial.print(umidità); Serial.print(F("% Temperatura: ")); Serial.print(temperatura); Serial.println(F("°C ")); } void sendReadings() { LoRaMessage = String(readingID) + "/" + String(temperatura) + "&" + String(umidità); //Invia il pacchetto LoRa al destinatario LoRa.beginPacket(); LoRa.print(LoRaMessage); LoRa.endPacket(); Serial.print("Invio pacchetto: "); Serial.println(readingID); ID lettura++; Serial.println(LoRaMessage); } void setup() { //inizializza Serial Monitor Serial.begin(115200); dht.begin(); inizioDHT(); startLoRA(); } void loop() { getReadings(); sendReading(); ritardo (500); }

Passaggio 8: monitorare i dati su Thingspeak Server

Una volta caricato il codice, è possibile aprire il monitor seriale sia sul gateway che sul circuito del nodo del sensore. I dati verranno inviati e ricevuti se il codice è corretto. Ora puoi visitare la vista privata di Thingspeak. Lì puoi vedere i dati per il numero di pacchetto, la temperatura, l'umidità e il gateway vengono caricati dopo l'intervallo di 15 secondi.

Passaggio 9: riferimenti

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