Comunicazione peer-to-peer LORA con Arduino: 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Sono un appassionato di elettronica alle prime armi e questo è il mio primo istruttore, quindi per favore non essere duro nei tuoi commenti. In questo tutorial spiegherò come far comunicare direttamente due nodi LORA senza TTN (la rete delle cose).

Cos'è LORA?

LORA sta per LOng RAnge È una modulazione brevettata da Semtech basata sulla modulazione CSS (chirp spread spectrum). È:

• lungo raggio
• bassa potenza
• bassa velocità di trasmissione dati

A causa di queste caratteristiche LORA è molto adatto per essere utilizzato come mezzo di comunicazione per i sensori. Un sensore può letteralmente funzionare per anni con una batteria e l'autonomia può superare più chilometri. Anche LORA può essere utilizzato in bande di frequenza senza licenza. Sulla rete delle cose puoi trovare le bande gratuite per paese. Vivo in Belgio quindi posso scegliere tra EU863-870 e EU433.

L'esempio utilizza:

• Agricoltura (umidità del suolo, livello del serbatoio, temperatura, umidità, direzione del vento, ….)
• Tracciamento in combinazione con un ricevitore GPS
• Antifurto (ho visto un concetto per metterlo su costosi cavi ad alta tensione per rilevare le vibrazioni)
• …Ci sono molte altre applicazioni, la tua immaginazione è il limite.

Passaggio 1: ottenere l'hardware

Hardware:

• I pin di 2 arduino nano o 2 arduino uno dovrebbero essere gli stessi.
• 2 schede breakout esp
• 2 schede lora rfm95 868mhz per altre frequenze clicca qui.
• 2 breadboard
• 2 cavi usb per nano o cavo per uno
• ponticelli da maschio a femmina
• ponticelli da maschio a maschio
• 2 antenne (io uso un nucleo solido da 0,8 mm o 20 awg)
• pin di intestazione se non inclusi con arduino

Utensili:

• saldatore
• tronchese
• spelafili io uso 102
• governate
• saldare

Passaggio 2: scarica il software

Fare clic su questi 2 collegamenti per scaricare il software:

• Arduino IDE
• Libreria Radiohead

Passaggio 3: installa Arduino IDE

• Dopo aver scaricato il software, vai al programma di installazione e fai doppio clic su di esso.
• Fare clic su Accetto
• Fare clic su Avanti
• Fare clic su Installa
• Fare clic 2 volte su Installa per installare i driver USB
• Fare clic su Chiudi

Passaggio 4: installare la libreria Radiohead

Hai bisogno della libreria radiohead per usare rfm95. Poiché non è possibile installarlo tramite l'IDE arduino, è necessario installare manualmente la libreria radiohead.

• Apri l'IDE di Arduino
• Vai su file -> preferenze
• Lì puoi trovare il percorso della cartella arduino dove dovresti trovare la cartella Libraries. (prima immagine)
• Se la cartella Libraries non esiste, dovresti creare la cartella.
• Apri il file zip scaricato Radiohead-master.
• Estrarre la cartella nella cartella delle librerie.
• Riavvia l'IDE di Arduino.
• Ora puoi trovare la tua libreria nell'elenco (vedi 3a immagine)

Passaggio 5: creare l'antenna

Per l'antenna uso un po' di cavo rimasto del mio cavo bus 2x2x0.8mm o 2x2 20awg. Queste sono le lunghezze per frequenza:

• 868 mhz 3,25 pollici o 8,2 cm (questo è quello che uso)
• 915 mhz 3 pollici o 7,8 cm
• 433 mhz 3 pollici o 16,5 cm

Passaggio 6: saldatura

• Rimuovere le resistenze dello scudo esp (vedi da R1 a R3 nel campo rosso)
• Saldare il chip rfm95 sullo scudo esp.
• Saldare i pinheader sullo scudo esp
• Saldare l'antenna sullo scudo esp. Non utilizzare senza un'antenna si può danneggiare lo scudo.
• Se i pinheader non sono saldati sull'arduino, salda anche questi.

Passaggio 7: cablaggio

Nell'immagine puoi vedere come collegare l'arduino all'rfm95. Per completezza di questa tabella ho incluso anche il pinout per quando si utilizza lo shield adafruit al posto del breakout esp.

Passaggio 8: codifica

• Scarica il codice
• Apri il codice in arduino ide
• Vai a strumenti, bacheca e seleziona la tua bacheca
• Vai su strumenti, porta e seleziona la porta com per il tuo arduino
• Fare clic sul pulsante di caricamento (contrassegnato in rosso sulla terza immagine)
• Se tutto è andato bene puoi usare il monitor seriale e vedi i pacchetti in arrivo sia sul server che sul client (contrassegnato in rosso nell'ultima immagine)

Passaggio 9: conclusione

In questo tutorial ho mostrato le basi di LORA. Se ti piace questo istruibile e/o se ti piace che scriva più istruttori di LORA o altri, per favore premi il pulsante Mi piace.