Komunikace LORA peer to peer s Arduino: 9 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Jsem začínající nadšenec do elektroniky a toto je můj první návod, tak prosím nebuďte ve svých komentářích harch. V tomto pokynu vysvětlím, jak přimět dva uzly LORA komunikovat přímo bez TTN (síť věcí).

Co je LORA?

LORA je zkratka pro LOng RAnge Je to modulace patentovaná společností Semtech založená na modulaci CSS (chirp spread spectrum). Je to:

• dlouhý dosah
• nízký výkon
• nízký datový tok

Díky těmto vlastnostem je LORA velmi vhodná pro použití jako komunikační médium pro senzory. Senzor může na baterii běžet roky a dosah může přesáhnout několik kilometrů. Také LORA lze použít v bezplatných frekvenčních pásmech. V síti věcí najdete volná pásma podle zemí. Žiji v Belgii, takže si mohu vybrat mezi EU863-870 a EU433.

Příklad použití:

• Zemědělství (vlhkost půdy, hladina nádrže, teplota, vlhkost, směr větru, ….)
• Sledování v kombinaci s přijímačem GPS
• Ochrana proti krádeži (viděl jsem koncept, jak jej umístit na drahou vysokonapěťovou kabeláž pro detekci vibrací)
• … Existuje mnoho dalších aplikací, vaše představivost je limit.

Krok 1: Získejte hardware

Hardware:

• 2 pinouty arduino nano nebo 2 arduino uno by měly být stejné.
• 2 esp breakout desky
• 2 karty lora rfm95 868 MHz pro jiné frekvence klikněte zde.
• 2 prkénka
• 2 usb kabely pro nano nebo kabel pro uno
• propojovací vodiče muž - žena
• propojovací vodiče male to male
• 2 antény (používám pevné jádro 0,8 mm nebo 20awg)
• kolíky záhlaví, pokud nejsou součástí arduina

Nástroje:

• páječka
• štípačky
• odizolovač drátů používám 102
• pravítko
• pájka

Krok 2: Stáhněte si software

Kliknutím na tyto 2 odkazy stáhnete software:

• Arduino IDE
• Knihovna Radiohead

Krok 3: Nainstalujte Arduino IDE

• Po stažení softwaru přejděte na instalační program a dvakrát na něj klikněte.
• Klikněte Souhlasím
• Klikněte na další
• Klikněte na nainstalovat
• Kliknutím na 2krát nainstalovat nainstalujete ovladače USB
• Klikněte na zavřít

Krok 4: Nainstalujte si Radiohead Library

K použití rfm95 potřebujete knihovnu radiohead. Protože jej nemůžete nainstalovat přes arduino IDE, musíte knihovnu radiohead nainstalovat ručně.

• Otevřete arduino IDE
• Přejít na soubor -> předvolby
• Zde najdete cestu ke složce arduino, kde byste měli najít složku Libraries. (první obrázek)
• Pokud složka Libraries neexistuje, měli byste ji vytvořit.
• Otevřete stažený zip soubor Radiohead-master.
• Extrahujte složku do složky knihoven.
• Restartujte arduino IDE.
• Nyní můžete svou knihovnu najít v seznamu (viz 3. obrázek)

Krok 5: Vytvořte anténu

Pro anténu používám nějaký zbylý kabel z mého sběrnicového kabelu 2x2x0,8mm nebo 2x2 20awg. Toto jsou délky na frekvence:

• 868 MHz 3,25 palce nebo 8,2 cm (to je ten, který používám)
• 915 MHz 3 palce nebo 7,8 cm
• 433 MHz 3 palce nebo 16,5 cm

Krok 6: Pájení

• Odstraňte odpory štítu esp (viz R1 až R3 v červeném poli)
• Připájejte čip rfm95 na štít esp.
• Připájejte pinheadery na ESP štít
• Připájejte anténu na štít ESP. Nepoužívejte bez antény, můžete štít poškodit.
• Pokud nejsou pinheadery připájeny na arduino pájku, tak i tyto.

Krok 7: Zapojení

Na obrázku vidíte, jak připojit arduino k rfm95. Pro úplnost této tabulky jsem také zahrnul pinout, když používáte adafruit štít místo esp breakout.

Krok 8: Kódování

• Stáhněte si kód
• Otevřete kód v arduino ide
• Přejděte na nástroje, nastupte a vyberte svou desku
• Přejděte na nástroje, port a vyberte com port pro vaše arduino
• Klikněte na tlačítko pro nahrání (na třetím obrázku označeno červeně)
• Pokud vše proběhlo dobře, můžete použít sériový monitor a uvidíte pakety přicházející na server i na klienta (na posledním obrázku označeno červeně)

Krok 9: Závěr

V tomto návodu jsem ukázal základy LORA. Pokud se vám líbí tento instruktáž a/nebo pokud chcete, abych napsal další instruktáže LORA nebo jiných, stiskněte tlačítko To se mi líbí.