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Verwendung des Heltec WiFi LoRa 32 V3 zur Übertragung der Temperatur mittels DHT22 über 1,4 km

In diesem Tutorial werden wir untersuchen, wie man das Heltec WiFi LoRa 32 V3-Modul verwendet, um Temperaturdaten von einem DHT22-Sensor über lange Strecken zu übertragen und Reichweiten von bis zu 1,4 Kilometern zu erreichen. Diese Fähigkeit wird durch den Einsatz von LoRa-Technologie ermöglicht, die eine energieeffiziente Kommunikation über große Entfernungen erlaubt. Am Ende dieses Leitfadens werden Sie ein funktionierendes System haben, das Temperaturmessungen drahtlos senden kann.

Wir werden mit einem Überblick über die Hardwarekomponenten beginnen, die in diesem Projekt verwendet werden, einschließlich des Heltec WiFi LoRa 32 V3 Moduls und des DHT22 Sensors. Danach werden wir zu den Verkabelungsanleitungen übergehen, in denen Sie lernen werden, wie Sie diese Komponenten verbinden. Schließlich werden wir den Code durchgehen, der erforderlich ist, um dieses System betriebsbereit zu machen. Für visuelle Unterstützung beziehen Sie sich bitte auf das Video zu verschiedenen Zeitstempeln (im Video bei 00:00).

Hardware erklärt

Die Hauptkomponenten für dieses Projekt sind das Heltec WiFi LoRa 32 V3 Modul und der DHT22 Temperatur- und Feuchtigkeitssensor. Das Heltec Modul verfügt über einen ESP32 Mikrocontroller, der WLAN- und Bluetooth-Funktionen sowie LoRa-Kommunikation bietet. Dies ermöglicht flexible Datenübertragungsoptionen.

Der DHT22-Sensor ist ein digitaler Sensor, der genaue Temperatur- und Feuchtigkeitsmessungen liefert. Er kommuniziert mit dem ESP32 über einen einzelnen digitalen Ausgangspin, was die Verbindung und Verwendung in Ihren Projekten erleichtert. Zusammen bilden diese Komponenten ein robustes System zur drahtlosen Temperaturüberwachung.

Technische Datenblatt Einzelheiten

• Stellen Sie sicher, dass der DHT22 mit 3,3 V und nicht mit 5 V betrieben wird.
• Verwenden Sie geeignete Logikpegel für die Kommunikation zwischen dem ESP32 und dem DHT22.
• Berücksichtigen Sie die Wärmeableitung, wenn Sie über längere Zeiträume bei hohen Strömen betreiben.
• Überprüfen Sie die Antennenverbindung für LoRa, um die Reichweite zu maximieren.
• Achten Sie auf die LoRa-Frequenzvorschriften in Ihrer Region.

Verdrahtungsanweisungen

Um den Heltec WiFi LoRa 32 V3 mit dem DHT22-Sensor zu verdrahten, beginnen Sie damit, den VCC-Pin des Sensors mit dem 3,3V-Pin des Heltec-Moduls zu verbinden. Verbinden Sie als Nächstes den GND-Pin des DHT22 mit einem der GND-Pins am Heltec. Der Datenpin des DHT22 sollte mit dem GPIO-Pin 3 am Heltec verbunden werden.

Stellen Sie sicher, dass Sie einen Pull-Up-Widerstand (ca. 10 kΩ) zwischen dem Datenpin und VCC verwenden, um stabile Messwerte zu erhalten. Stellen Sie außerdem sicher, dass die LoRa-Antenne sicher angeschlossen ist, um die Reichweite der Übertragung zu verbessern. Wenn Sie externe Stromversorgung verwenden, stellen Sie sicher, dass das Heltec-Modul korrekt mit Strom versorgt wird, um Betriebsprobleme zu vermeiden.

Installation der Heltec ESP32-Boards

Fügen Sie diesen Pfad in die Einstellungen Ihrer Arduino IDE ein, wie im Video gezeigt:https://resource.heltec.cn/download/package_heltec_esp32_index.json

Codebeispiele und Anleitung

Die folgenden Codeausschnitte zeigen, wie man das Heltec-Modul einrichtet, um Temperaturdaten vom DHT22-Sensor zu lesen und sie über LoRa zu übertragen. Der Code initialisiert das Display und richtet den DHT-Sensor ein.

#include 
#define DHTPIN 3         // GPIO pin for DHT22
#define DHTTYPE DHT22    // Define DHT type
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  dht.begin(); // Initialize DHT sensor
}

In diesem Snippet definieren wir den Pin, an den der DHT22-Sensor angeschlossen ist, und initialisieren ihn in dersetup()Funktion. DieSerial.begin(115200)Diese Zeile dient der Debugging-Ausgabe.

void loop() {
  float tempC = dht.readTemperature(); // Read temperature in Celsius
  float tempF = dht.convertCtoF(tempC); // Convert to Fahrenheit
  sendData(tempC, tempF); // Function to send temperature data
}

Dieser Auszug zeigt, wie man Temperaturdaten in derloop()Funktion. DiesendData()Die Funktion wird aufgerufen, um die Temperaturmesswerte über LoRa zu übertragen.

void sendData(float tempC, float tempF) {
  String data = "Temperature: " + String(tempC) + "°C"; // Create data string
  Radio.Send(data.c_str(), data.length()); // Send data
}

Hier erstellen wir die Datenzeichenfolge, die die Temperatur enthält, und senden sie mit demRadio.Send()Methode. Dies wird die Daten drahtlos an das Empfangsmodul übermitteln.

Bitte beziehen Sie sich auf den vollständigen Code, der unter dem Artikel geladen ist, für eine detaillierte Implementierung.

Demonstration / Was zu erwarten ist

Sobald alles eingerichtet ist und der Code auf das Heltec-Modul hochgeladen wurde, sollten die Temperaturwerte auf dem OLED-Bildschirm angezeigt werden. Das System überträgt die Temperaturdaten, die von einem anderen Heltec-Modul empfangen werden können, das so konfiguriert ist, dass es die Daten liest. Sie können die Reichweite testen, indem Sie den Empfänger weiter vom Sender entfernen und die maximale erreichte Entfernung bestätigen (im Video bei 1:30).

Seien Sie vorsichtig bei häufigen Fallstricken wie falscher Verkabelung, unzureichender Stromversorgung oder der Verwendung der falschen LoRa-Frequenz. Stellen Sie sicher, dass der DHT22 ordnungsgemäß funktioniert und dass die Antenne angeschlossen ist, um die Reichweite zu maximieren.

Video-Zeitstempel

• 00:00 Start
• 3:51 Spezifikationen
• 8:32 Dokumentationsseite
• 9:52 Paket und Batterie
• 12:58 Zum ersten Mal einschalten
• 16:37 Bibliothek installieren
• 18:19 Sender Grundcode
• 19:43 Empfänger Grundcode
• 20:39 Demonstration des Sendens und Empfangens von Text
• 23:02 OLED-Democode
• 24:06 Basistext zum OLED-Displaycode
• 26:26 Basistext zur OLED-Demo
• 26:58 Temperaturmessung mit DHT22
• 28:49 LoRa-Sender-Temperatur und Anzeige
• 30:07 LoRa-Empfänger-Temperatur und Anzeige
• 32:13 Auslösen der LED bei Temperaturerhöhung
• 22:26 LoRa Übertragungsreichweite-Test
• 35:01 dBm und Milli Watt

Bilder

Heltec_WiFi_loRa_32V3_DHT22_wiring

Wifi LoRa 32 V3 inside Meshnology N30 as transmitter of Temperature

meshnology-N30-LoRa-v3-red-black

Wifi LoRa 32 V3 inside Meshnology N30 RX and TX

Heltec_WiFi_loRa_32V3_DHT22_wiring

Wifi LoRa 32 V3 inside Meshnology N30 as transmitter of Temperature

meshnology-N30-LoRa-v3-red-black

Wifi LoRa 32 V3 inside Meshnology N30 RX and TX