花 1 小时,开源设计 LoRa 按钮终端

提示1:锐米所有 LoRa 产品严格遵循国标标准的 LoRaWAN 协议
提示2:您可以免费复制,修改和商用本项目,请注明锐米原创
提示3:如果您有其他 LoRa 需求或建议,欢迎联系锐米 [email protected]

花 1 小时,开源设计 LoRa 按钮终端_第1张图片

LoRa 按钮终端

一键式紧急按钮,基于 LoRa 传送到服务器,通过手机 / PC / 电子显示屏 / 语音等通知工作人员快速处理事件。
LoRa LoRaWAN 按钮终端 开源设计 Arduino

组件和材料

LoRa 扩展板LoRa 扩展板 x 1 采购链接
花 1 小时,开源设计 LoRa 按钮终端_第2张图片 Arduino UNO x 1 采购链接

花 1 小时,开源设计 LoRa 按钮终端_第3张图片按钮 x 1 采购链接
花 1 小时,开源设计 LoRa 按钮终端_第4张图片LED x 1 采购链接
天线天线 x 1 采购链接
杜邦线杜邦线 x 2 采购链接

软件和网络

LoRa网关 LoRa网关 采购链接
LoRaServer 下载链接
LoRaAppLoRaApp 下载链接
Arduino IDEArduino IDE 下载链接

项目介绍

应急处理保障生命财产安全,一直是社会的基本需求,LoRa 紧急报警系统广泛应用于:部队、学校、医院、银行、养老院等场景。

LoRa 紧急报警系统
花 1 小时,开源设计 LoRa 按钮终端_第5张图片
相比传统的产品,LoRa 按钮终端具备的优点为:

  • 安装简单便捷,不需要布线
  • 长距离通信,防止数据丢失
  • 超低功耗,2节5号电池工作数年

本项目开源设计 LoRa 按钮终端的核心—软件和硬件,用户选择一个漂亮的外壳和电池,即可组成一个产品。
同时,简介了 LoRa 网络组件,轻松构建一个商用的应急物联网。

技术细节

元器件介绍

LoRa 扩展板
这是专为 Arduino 而设计的 LoRa 扩展板,既可以安装在 Arduino UNO 上,也能使用杜邦线连接到 Arduino Pro Mini。

它能达到空旷 10km 的通信距离,休眠电流仅 1.3uA。精心设计的软件库,使其开发极为容易:

  • 发送数据
LoRa.write("123", 3);
  • 接收数据
if (LoRa.availabe()) { 
    len = LoRa.read(buf, MAX_LEN); 
}

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Arduino UNO 是最常用的开发板,它便宜简单,接线方便。
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按钮开关,按下闭合接通,松开恢复开路。

天线
470MHz 高频胶棒天线,增益 3.5dB,特别适合中国 LoRa 频段范围(470~510MHz)。

硬件接线

如下图所示,使用公对母的杜邦线连接 Arduino 和 按钮+LED
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通信逻辑

如下图所示,按钮终端上报事件给 App。

为此,需要配置如下的网络组件:

  • LoRa 网关重定向到本地 Server
  • 在 LoRa Server 上添加终端
  • LoRa App 连接到 LoRa Server
  • 配置 LoRa App
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运行效果

如下图所示,当用户压下按钮,LoRa 终端闪烁 LED 灯,App 显示本次紧急事件。

ArduinoLoRa+按钮演示视频

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行业第一的超低功耗—休眠仅 1.4uA

如下图所示(实物拍摄),ArduinoLoRa+ 的低功耗可达 1.4uA,这不仅是行业第一的超低功耗,而且达到了器件极限
低功耗可达 1.4uA
如下图所示,2 节 5 号碱性电池容量约 2890mAH,因为 LoRa 按钮终端是”平时休眠,触发供电“,设平均 10 分钟工作一次,电池可工作近 9 年。终端电池寿命计算器
电池工作寿命近 9 年

Arduino 代码

编译本工程需要添加 LoRa 驱动库

使用 Arduino IDE 打开工程,点击"Sketch -> Include Library -> Add .ZIP Library…"

Arduino 的 zip 库安装路径一般为:C:\Users\Administrator\Documents\Arduino\libraries

Arduino 的代码简洁,容易理解,下载链接

  • DEBUG 设置为 0 禁止调试功能;设置为 1 它将通过 8 和 9 两个引脚打印调试信息(使用“USB转串口”连接到 PC)
  • debounce() 可靠地检测按钮的闭合,它使用”去抖“算法,仅当在指定周期(本例为 50ms)按钮保持稳定,才返回状态值(按下为真,不按为假)。
  • 不同的开关有自己的”弹性系数“,这需要打开调试功能,跟踪 count 的打印值,修改 debounceDelay 值直到计数保持与按钮动作同步
#include 

lora LoRa;
const int inputPin = 2;        // the number of the input pin
const int ledPin = 13;         // the number of the output pin
const int debounceDelay = 50;  // milliseconds to wait until stable

#define DEBUG    0  // 0=disable, 1=enable

#if DEBUG
#include 
SoftwareSerial debugSerial(8, 9);  // 8=RX, 9=TX
int count;   // add this variable to store the number of presses
#endif

boolean debounce(int pin)
{
  boolean state;
  boolean previousState;
  previousState = digitalRead(pin);          // store switch state
  for (int counter=0; counter < debounceDelay; counter++)
  {
      delay(1);                  // wait for 1 millisecond
      state = digitalRead(pin);  // read the pin
      if (state != previousState)
      {
         counter = 0; // reset the counter if the state changes
         previousState = state;  // and save the current state
      }
  }
  // here when the switch state has been stable longer than the debounce period
  if (LOW == state)
    return true;
  else
    return false;
}

void setup()
{
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  pinMode(inputPin, INPUT);
  digitalWrite(inputPin, HIGH);  
  Serial.begin(115200);
#if DEBUG
  debugSerial.begin(9600); // add this to the setup function
#endif
}

void loop()
{
  boolean array[1];
        
  if (debounce(inputPin))
  {
    array[0] = true;
    LoRa.write(array, sizeof(array[0]));

    digitalWrite(ledPin, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(ledPin, LOW);
#if DEBUG
    count++;        // increment count
    debugSerial.println(count);  // display the count on the Serial Monitor
#endif
  }
}

低成本批量生产

批量生产的一些技术挑战:尺寸,成本,功耗,烧录,升级
我们为您准备好解决方案:低成本快速开发LoRa终端:从1到10000

更多按钮的应用

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