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LoRa远程监控系统

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关联知识

在这个项目中,我们将学习基于物联网LoRa的智能农业和远程监控系统。 智慧农业意味着监视影响作物生产的环境条件并跟踪牲畜健康指标。 基于LoRa的农业物联网(IoT)技术可提高效率,从而减少对环境的影响,最大程度地提高产量并最小化支出。 基于LoRa设备和LoRaWAN协议的智能农业用例已显示出重大改进,例如将商业农场的用水减少了50%。

在本项目中,我们将使用基于Atmega328P微控制器的LoRa土壤湿度传感器,LoRa模块RFM95和AHT10湿度/温度传感器。 AHT10数字湿度和温度传感器可测量当地的空气温度和湿度。 电容式土壤湿度传感器将测量土壤湿度/湿度。 因此,所有测量数据都可以无线方式发送到15公里的距离,并且可以被接收器读取。 发射器和接收器均使用LoRa模块进行设计。

图略

变送器在低功耗模式下运行。 使用AAA电池,设备可以使用一年以上。 可以根据需要控制设备电源,并可以增加数据发送间隔。 因此,该技术的优势包括远程,低功耗无线质量,从而可以使用低成本传感器将数据从服务器场发送到云,在云中可以对其进行分析以改善操作。

以下是制作此基于IoT LoRa网络的智能农业项目所需的组件。 我们需要一些LoRa农业传感器,例如土壤水分传感器来测量土壤水分。 我们可以测量环境参数,例如周围的湿度和温度。 为此,AHT10是最合适的传感器。

硬件

LoRa变送器

变送器部分由Lora土壤湿度传感器和AHT10湿度/温度传感器组成。 AHT10传感器收集当地的空气温度和湿度。 电容式土壤湿度传感器可检测土壤湿度。 该传感器基于555定时器IC。 Lora无线电和土壤湿度传感器必须具有相同的工作频率。 否则,它不会收到任何其他信息。 发送器使用LoRa模块RFM95将本地环境数据发送到网关。

图略

Lora变送器由一对AAA电池供电。 间隔几分钟后,设备会定期发送数据,然后进入睡眠模式以节省电池电量。 根据代码和硬件设置,可以关闭传感器功能或仅在短时间内打开传感器功能。 因此,由于睡眠模式和低功耗模式,电池寿命可以延长到几个月。 电容式土壤水分传感器涂有防水涂料,因此即使将传感器长时间浸入土壤中也不会产生任何腐蚀作用。 该模块适合智能农场,灌溉,农业等应用。

LoRa接收器

Lora无线电接收器是基于ATmega328和433MHZ / 868MHz / 915MHz RFM95 LoRa模块的主板。 LoRa无线电使用户可以发送数据并以低数据速率到达极长的范围。 它提供超远距离扩频通信和高抗干扰性,同时将电流消耗降至最低。 它在该板上具有Arduino pro mini 3.3V 8MHz引导加载程序,并使用CP2104作为USB串行以使用Arduino IDE上传代码。 在这个LoRa智慧农业项目中,我们将其用作接收方网关。

图略

设置Loara土壤水分变送器

为了将代码上传到发送器部件,您需要焊接5针公头连接器引脚。因此,首先在这里焊接公头针。

设置Loara接收器

Lora接收器不需要任何USB-to-UART模块,因为可以使用Micro-USB数据线直接对其进行编程。

变送器代码

接收器代码

农业应用

视频演示

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文章分类: 电子创客EM-LoRa