13 ማይል 20ኪሜ ያለ WiFi? LoRa ቮልቴጅን በእንደዚህ አይነት እጅግ ሩቅ ርቀት እንዴት ላከ! (Heltec WiFi LoRa 32 V3)

13 ማይል 20ኪሜ ያለ WiFi? LoRa ቮልቴጅን በእንደዚህ አይነት እጅግ ሩቅ ርቀት እንዴት ላከ! (Heltec WiFi LoRa 32 V3)

የ13-ማይል ከመረብ ውጭ የቮልቴጅ መቆጣጠሪያ በLoRa እና ESP32 ይገንቡ

ከብዙ ማይል ርቀት ላይ ያለን የርቀት የኃይል ምንጭ፣ እንደ ጎጆ ላይ ያለ የፀሐይ ፓነል፣ በጀልባ ላይ ያለ የባትሪ ባንክ፣ ወይም በትልቅ እርሻ ላይ ያሉ መሳሪያዎችን መከታተል አስፈልጎዎት ያውቃል? ይህ የፕሮጀክት መመሪያ እስከ አስደናቂ 13 ማይል (ወይም 21 ኪሎሜትር) ድረስ መረጃ ማስተላለፍ የሚችል፣ ምንም የደንበኝነት ክፍያ ወይም በWi-Fi ወይም በሞባይል ኔትወርክ ላይ ያልተመረኮዘ የረጅም ርቀት ከመረብ ውጭ የቮልቴጅ መቆጣጠሪያ መገንባት ይመራዎታል።

አስተላላፊ እና ተቀባይ ለመፍጠር ሁለት Heltec WiFi LoRa 32 ሞጁሎችን እንጠቀማለን፣ እያንዳንዳቸው በጠንካራ Meshnology N32 መያዣ ውስጥ ከ3000mAh ባትሪ ጋር ይቀመጣሉ። አስተላላፊው ዒላማ የሆነውን ቮልቴጅ (ከጥቂት ቮልት እስከ 100V ወይም ከዚያ በላይ) ቀላል የቮልቴጅ መከፋፈያ ዑደት በመጠቀም ይለካል እና ንባቡን በገመድ አልባ በLoRa ይልካል። ተቀባዩ ደግሞ ይህንን ቮልቴጅ በቅጽበት ያሳያል፣ ይህም ስርዓቶችዎን ከብዙ ማይል ርቀት እንዲከታተሉ ያስችልዎታል።

እንዴት እንደሚሰራ፡ የቮልቴጅ መከፋፈያ

የዚህ ፕሮጀክት ዋና ነገር ሰፊ የቮልቴጅ መጠንን የመለካት ችሎታ ነው። የESP32 የግቤት ፒኖች በደህና እስከ 3.3V የሚደርስ ቮልቴጅ ብቻ መለካት ስለሚችሉ፣ የ12V ወይም የ100V ምንጭን በቀጥታ ማገናኘት አንችልም። ይህንን ለመፍታት፣ ለማይክሮ መቆጣጠሪያው በደህና እንዲያነብ ቮልቴጁን የሚቀንስ የቮልቴጅ መከፋፈያ የሚባል ቀላል ዑደት እንጠቀማለን። ይህ በቪዲዮው በ12:26 ላይ ተብራርቷል።

ዑደቱ በተከታታይ የተገናኙ ሁለት ተከላካዮችን (R1 እና R2) ይጠቀማል። ከፍተኛው የቮልቴጅ ምንጭ (V_in) በሁለቱም ተከላካዮች ላይ ይተገበራል፣ እና ESP32 ዝቅተኛውን፣ ተመጣጣኝ የሆነውን ቮልቴጅ (V_out) በR2 ተከላካይ ላይ ብቻ ያነባል። በትክክለኛ የተከላካይ እሴቶች፣ በጣም ከፍተኛ ቮልቴጆችን በትክክል መለካት ይችላሉ።

ተከላካዮችዎን በሚመርጡበት ጊዜ፣ ጥሩ የአውራ ጣት ህግ የሚጠብቁትን ከፍተኛ ቮልቴጅ በሚለኩበት ጊዜም እንኳ የውጤት ቮልቴጁን ከ3.3V ገደብ በታች የሚያስቀምጡ እሴቶችን መምረጥ ነው። ለተሻለ ትክክለኛነት፣ የተከላካዮችዎን ትክክለኛ ተቃውሞ በመልቲሜትር መለካት እና እነዚያን ትክክለኛ እሴቶች በኮዱ ውስጥ መጠቀም አለብዎት።

የሃርድዌር መገጣጠም እና ሽቦ አያያዝ

መገጣጠሙ የHeltec LoRa 32 ሞጁሉን እና የ3000mAh ባትሪውን በN32 መያዣ ውስጥ ማስቀመጥን ያካትታል። መያዣው ለስክሪኑ እና ለአዝራሮቹ ቀዳዳዎች አሉት፣ እንዲሁም ለውጭ አንቴና መጫኛ ቀዳዳ አለው። በጣም አስፈላጊ ከሆኑ የደህንነት ማስታወሻዎች አንዱ መሳሪያውን ከማብራት በፊት ሁልጊዜ አንቴናውን ማገናኘት ነው፣ ምክንያቱም ያለ አንቴና ማስተላለፍ የLoRa ሞጁሉን ሊጎዳ ይችላል።

Arduino IDE እና የቤተ-መጻሕፍት ማዋቀር

https://resource.heltec.cn/download/package_heltec_esp32_index.json

የHeltec ሞጁሎችን ለማስተዳደር፣ መጀመሪያ የእርስዎን Arduino IDE ማዋቀር አለብዎት። ይህ የአንድ ጊዜ ማዋቀር ወሳኝ ነው እና በቪዲዮው በ20:41 ላይ በዝርዝር ተብራርቷል።

1. የESP32 ቦርዶችን ይጫኑ፡ የኦፊሴላዊውን የEspressif ESP32 ቦርዶች URL በFile > Preferences ውስጥ ያክሉ እና ከBoards Manager ውስጥ "esp32" ፓኬጁን ይጫኑ። 
2. የHeltec ድጋፍን ይጫኑ፡ የHeltec-ተኮር የሆነውን JSON URL ወደ ምርጫዎችዎ ያክሉ። ከዚያም በBoards Manager ውስጥ "Heltec ESP32" ፓኬጁን ይፈልጉ እና ይጫኑ።
3. የሚፈለጉ ቤተ-መጻሕፍትን ይጫኑ፡ የቤተ-መጻሕፍት አስተዳዳሪውን በመጠቀም (Sketch > Include Library > Manage Libraries)፣ የሚከተሉትን ይጫኑ፡
   • Heltec ESP32 dev boards
   • Adafruit GFX Library (እና ጥገኞቹን)
4. የRobojax ቤተ-መጻሕፍትን ይጫኑ፡ እንደ .zip ፋይል የቀረበውን ብጁ Robojax_HeltecLoRa32 ቤተ-መጻሕፍትን ማውረድ ያስፈልግዎታል። በIDE ውስጥ በSketch > Include Library > Add .ZIP Library በኩል ይጫኑት።
5. ቦርዱን ይምረጡ፡ በመጨረሻም፣ ወደ Tools > Board ይሂዱ እና Heltec WiFi LoRa 32 (V3) እና ትክክለኛውን COM ወደብ ይምረጡ።

የኮድ ውቅር ተብራርቷል

ፕሮጀክቱ ሁለት የተለያዩ ስኬቾችን ይጠቀማል፡ አንዱ ለአስተላላፊ (TX) እና አንዱ ለተቀባይ (RX)። እንደ 25:02 ላይ እንደተብራራው፣ እንዲሰራ በአስተላላፊው ኮድ ውስጥ ጥቂት ቁልፍ ቅንብሮችን ብቻ ማዋቀር ያስፈልግዎታል። የተቀባዩ ኮድ ተጓዳኝ የLoRa ቅንብሮችን ይፈልጋል።

#define VOLTAGE_READING_PIN 4  // ቮልቴጅ የሚነበብበት ፒን
const int R1 = 39120; // የእርስዎ የተለካ የ R1 እሴት በኦም
const int R2 = 3312; // የእርስዎ የተለካ የ R2 እሴት በኦም

const float CALIB_FACTOR = 1.007f; // ከማልቲሜተር ጋር ለማዛመድ የማስተካከያ ምክንያት

const char *displayTexttitle = "ቮልቴጅ:"; // ለ OLED ጽሑፍ
const char *displayTexTX = "(TX)";

// ይህ የደህንነት ቁልፍ በ TX እና RX መሣሪያዎች ላይ ተመሳሳይ መሆን አለበት
const char *userKey = "YOUR_SECRE8888";

// እነዚህ የ LoRa ቅንብሮች በ TX እና RX መሣሪያዎች ላይ ተመሳሳይ መሆን አለባቸው
#define RF_FREQUENCY      915000000 // የ LoRa ድግግሞሽ በ Hz
#define TX_OUTPUT_POWER   2         // የ TX ኃይል በ dBm (2-21)

• VOLTAGE_READING_PIN፡- ከቮልቴጅ መከፋፈያ ውጤትዎ ጋር ያገናኙት በ ESP32 ላይ ያለው GPIO ፒን።
• R1 እና R2፡- የሁለቱን ተከላካዮችዎን ትክክለኛ የመቋቋም እሴቶች በማልቲሜተር እንደተለኩ ያስገቡ። ይህ ለትክክለኛነት ወሳኝ ነው።
• CALIB_FACTOR፡- የሚታየው ቮልቴጅዎ ከታመነ ማልቲሜተር ትንሽ የሚለይ ከሆነ፣ ንባቡን ለማስተካከል ይህንን እሴት ወደ ላይ ወይም ወደ ታች ማስተካከል ይችላሉ (ለምሳሌ፣ 1.008 ወይም 0.995)። ለማሰናከል ወደ 1.0 ያዘጋጁት።
• userKey፡- ይህ የግል የደህንነት ቁልፍዎ ነው። ተመሳሳይ ቁልፍ ያላቸው መሣሪያዎች ብቻ መግባባት ይችላሉ።
• RF_FREQUENCY፡- ለ LoRa የሚሰራ ድግግሞሽ። ይህ በሁለቱም መሣሪያዎች ላይ መዛመድ እና ለክልልዎ ህጋዊ መሆን አለበት (ለምሳሌ፣ ለሰሜን አሜሪካ 915MHz)።
• TX_OUTPUT_POWER፡- የማስተላለፊያ ኃይል፣ ከ2 (ዝቅተኛ ኃይል፣ አጭር ርቀት) እስከ 21 (ከፍተኛ ኃይል፣ ረጅም ርቀት)። ከፍ ያለ ኃይል የበለጠ ባትሪ ይጠቀማል። ለ13-ማይል ሙከራ፣ የ20 እሴት ጥቅም ላይ ውሏል። በጠረጴዛዎ ላይ ለመሞከር፣ 2 በቂ ነው።

ተቀባዩ ኮድ ከአስተላላፊው ቅንብሮች ጋር መዛመድ ያለባቸው ለuserKey እና RF_FREQUENCY ተመሳሳይ ቅንብሮች አሉት።

በስራ ላይ ያለ የቀጥታ ፕሮጀክት

ኮዱ ከተጫነ በኋላ፣ አስተላላፊው ክፍል ከተገናኘው ምንጭ ቮልቴጅን መለካት ይጀምራል፣ በራሱ OLED ስክሪን ላይ በ"(TX)" አመልካች ያሳያል፣ እና ውሂቡን በ LoRa ያሰራጫል። ተቀባዩ ክፍል፣ ከተዛማጅ የደህንነት ቁልፍ እና ድግግሞሽ ጋር ሲዘጋጅ፣ ምልክቱን ያዳምጣል። ትክክለኛ ስርጭት እንደተቀበለ በስክሪኑ ላይ ተመሳሳይ ቮልቴጅ በ"(RX)" አመልካች ያሳያል።

በ31፡39 ላይ በተረጋገጠው የረጅም ርቀት ሙከራ እንደታየው፣ ይህ ዝግጅት እጅግ ውጤታማ ነው። ከፍተኛ ትርፍ አንቴናዎች እና ግልጽ የእይታ መስመር ባለበት፣ ስርዓቱ ከ13 ማይል ርቀት ትክክለኛ የቮልቴጅ ንባቦችን በተሳካ ሁኔታ አስተላልፏል እና ተቀብሏል፣ ይህም ለከባድ የርቀት ክትትል ተግባራት ጠንካራ እና አስተማማኝ መፍትሄ መሆኑን ያረጋግጣል።

የቪዲዮ ምዕራፎች

• 00፡00 - መጀመሪያ
• 03፡33 - የቦርዱ እና የ LoRa መግቢያ
• 05፡47 - ለ WiFi LoRa 32 N32 መያዣ
• 12፡26 - እስከ 150V ለመለካት የቮልቴጅ መከፋፈያ
• 19፡47 - ቮልቴጅ ለመለካት ሽቦ ማዘጋጀት
• 20፡41 - ለ WiFi LoRa 32 ቤተ-መጻሕፍት መጫን
• 25፡02 - የማስተላለፊያ ኮድ ተብራርቷል
• 27፡16 - የተቀባይ ኮድ ተብራርቷል
• 28፡36 - የቮልቴጅ ንባብ ማሳያ
• 31፡39 - የእውነተኛ ዓለም የርቀት ሙከራ (13 ማይል)