Lampu Jalan Cerdas Menggunakan LoRa: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Lampu jalan kota memberikan kondisi lalu lintas yang lebih aman, lingkungan pejalan kaki yang lebih aman, dan dapat mewakili peningkatan besar pada output wisata dan komersial arsitektur kota.

Proyek ini bertujuan untuk mengembangkan prototipe lampu jalan pintar yang menyediakan manajemen tingkat lampu dan umpan balik tentang kinerjanya kepada pengguna.

Prototipe ini bekerja pada konfigurasi Master-slave, di mana setiap lampu jalan bertindak sebagai slave, dan LoRa Gateway bertindak sebagai master. Karena gateway Lora memiliki jangkauan yang lebih jauh dibandingkan dengan layanan komunikasi lain seperti wifi, Bluetooth, NFC dll. Meskipun GSM memiliki jangkauan yang lebih jauh, itu termasuk biaya berlangganan yang tidak ada LoRa (Gratis) dan juga LoRa mengkonsumsi daya yang sangat sedikit selama operasi. Master terhubung ke internet sehingga pengguna dapat memantau lampu jalan dari jarak jauh. Sehingga sejumlah besar lampu jalan dapat dihubungkan dan dikendalikan dari gerbang Master.

Langkah 1: KOMPONEN DIPERLUKAN

• Baterai ion lithium
• Lampu LED dan driver LED
• Sensor ultrasonik
• Nodemcu(ESP8266 12E)
• Arduino UNO (ATMEGA 328P)
• Pemancar Lora SX 1728

Langkah 2: Deskripsi Komponen

Nodemcu:

ESP8266, mengintegrasikan GPIO, PWM, I2C, SPI dan ADC semua dalam satu papan. Mikrokontroler ini memiliki WiFi bawaan, yang membantu kami menghubungkan proyek kami ke internet. Semua pin GPIO Nodemcu dapat digunakan sebagai pin PWM, selain itu juga memiliki 1 pin analog.

Driver LED:

AN30888A dan AN30888B adalah pengontrol DC-DC yang ideal untuk menggerakkan LED berpencahayaan tinggi untuk penerangan LED. Mereka dilengkapi dengan 2 mode penyesuaian pencahayaan (kontrol PWM dan kontrol tegangan referensi), dan dapat dibuat kompatibel dengan tegangan boost, buck, atau buck-boost dengan mengubah komponen eksternal

modul LORA:

Modul LoRa (Radio Jarak Jauh) akan membawa proyek IoT Anda jauh dengan komunikasi melalui spektrum penyebaran jarak jauh. Bentuk komunikasi nirkabel ini menghasilkan bandwidth yang lebih besar, meningkatkan resistensi interferensi, meminimalkan konsumsi arus, dan meningkatkan keamanan.

Modul ini menggunakan IC SX1278 dan bekerja pada frekuensi 433MHz. Lompatan frekuensi-yang memberi Anda keseimbangan manis dari transmisi sinyal kualitas-akan mencakup kisaran 420-450MHz. Kemampuan nirkabel jarak jauh ini dikemas ke dalam paket kecil (17 x 16mm) dan dikirimkan melalui antena pegas.

Dengan LoRa Ra-01, Anda tidak perlu berkompromi dalam keseimbangan jangkauan, kekebalan gangguan, atau konsumsi energi. Teknologi di balik IC ini sangat cocok untuk proyek-proyek yang membutuhkan jangkauan dan kekuatan.

Fitur:

• Komunikasi spektrum penyebaran LoRaTM
• Komunikasi SPI setengah dupleks
• Kecepatan bit yang dapat diprogram dapat mencapai 300kbps
• Rentang gelombang RSSI 127dB.

Spesifikasi:

• Standar Nirkabel: 433MHz
• Rentang frekuensi: 420 - 450MHz
• Pelabuhan: SPI/GPIO
• Tegangan Operasi: 1,8 - 3.7V, default 3.3V
• Bekerja Saat Ini, Menerima: kurang dari 10.8mA (LnaBoost ditutup, Band 1)
• Mengirimkan: kurang dari 120mA (+ 20dBm),
• Model tidur: 0.2uA

Langkah 3: Skema Master dan Slave

Berikan koneksi sesuai skema.

Master akan bertindak sebagai gateway dan terhubung ke internet. Setiap budak terhubung ke lampu jalan individu dan mengontrol kecerahan Cahaya.

Sensor SX1728 dan Ultrasonic terhubung ke Arduino uno sesuai skema. Pin trigonometri dan pin Echo terhubung ke pin digital Arduino UNO. Modul SX1728 LoRa terhubung ke Arduino dengan komunikasi SPI.

SX1728 bekerja di 433Mhz. setiap negara memiliki bandwidth masing-masing untuk LoRa. Di India pita bebas di 866-868 MHz. Untuk model prototipe, modul 433MHz digunakan di sini.

Langkah 4: Operasi

Ketika rintangan melintasi lampu jalan (SLAVE), sensor ultrasonik akan mendeteksi rintangan dan meningkatkan kecerahan lampu jalan tersebut. Dan ini juga mengirim pesan ke lampu jalan yang akan datang sebagai paket RF. Dengan demikian rantai lampu jalan akan meningkatkan kecerahannya dengan mantap. Kemudian akan kembali ke mode normal. Selanjutnya setiap lampu jalan dapat dikontrol secara individual dari master dengan mengirimkan pesan ke slave tertentu.

Saya telah menggunakan baterai lithium-ion 3,2 V dan driver LED dalam mode boost untuk memberikan LED tegangan yang diperlukan

Budak di sini akan beroperasi dalam 3 Mode, yang dapat dikonfigurasi dalam perangkat lunak

• Mode "1" Kecerahan penuh selalu (Hari Hujan dan hari darurat)
• Mode "2" Kecerahan Alternatif (Waktu Malam - Waktu Cahaya Rendah)
• Mode "3" Kontrol penuh dengan ultrasonik (Tengah malam dan waktu penggunaan rendah)

Guru akan menyiarkan pesan dengan alamat tertentu. Budak dengan alamat yang sesuai hanya akan menerima pesan dan bertindak sesuai.

Untuk kontrol kecerahan LED, driver LED dapat digunakan seperti AN30888A/B. Saya telah memperolehnya dari lampu darurat lama dan merekayasa baliknya.

Langkah 5: Kode

Berikut saya sajikan kode-kode yang digunakan untuk Master dan Slave, Datasheet untuk driver LED yang telah saya gunakan.

github.com/sandeepmistry/arduino-LoRa - di sini Anda dapat mengunduh perpustakaan untuk LoRa.