DIY રિમોટ રિલે પ્રોજેક્ટ: 13 માઇલ નો-વાઇ-ફાઇ/નો-સિમ Heltec LoRa 32 મોડ્યુલ

DIY રિમોટ રિલે પ્રોજેક્ટ: 13 માઇલ નો-વાઇ-ફાઇ/નો-સિમ Heltec LoRa 32 મોડ્યુલ

હેલ્ટેક WiFi LoRa 32 સાથે લાંબા-અંતરનું LoRa રિમોટ કંટ્રોલ

કલ્પના કરો કે 15 માઈલ અથવા 21 કિલોમીટરથી વધુ દૂરથી પંખો, લાઈટ, પાણીનો પંપ અથવા સુરક્ષા એલાર્મને નિયંત્રિત કરી શકો છો, આ બધું સિમ કાર્ડ વિના અથવા કોઈ ફી ચૂકવ્યા વિના. આ LoRa (લોંગ રેન્જ) ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને શક્ય છે, અને આ માર્ગદર્શિકામાં, અમે તમને બતાવીશું કે આવી સિસ્ટમ કેવી રીતે બનાવવી. અમે શક્તિશાળી હેલ્ટેક WiFi LoRa 32 મોડ્યુલ નો ઉપયોગ કરીશું, જે ટકાઉ મેશનોલોજી N35 કેસ માં સરળતાથી ગોઠવાયેલું છે જેમાં લાંબા સમય સુધી ચાલવા માટે 3000mAh બેટરી શામેલ છે.

આ પ્રોજેક્ટ દર્શાવશે કે લોડને બે અલગ અલગ રીતે નિયંત્રિત કરવા માટે ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર કેવી રીતે સેટ કરવું: એક સરળ ચાલુ/બંધ કાર્ય અને ટોગલ કાર્ય. અમે હાર્ડવેર એસેમ્બલી, વાયરિંગ, કોડ સેટિંગ્સ આવરી લઈશું, અને તમને વાસ્તવિક દુનિયાની રેન્જ ટેસ્ટ બતાવીશું.

ઘટકો અને હાર્ડવેર

અમારા પ્રોજેક્ટના કેન્દ્રમાં કેટલાક મુખ્ય ઘટકો છે જે મહત્તમ રેન્જ અને વિશ્વસનીયતા માટે સાથે કામ કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે.

• હેલ્ટેક WiFi LoRa 32 V3: આ એક બહુમુખી માઇક્રોકંટ્રોલર છે જે બિલ્ટ-ઇન LoRa સંચાર ચિપ, તેમજ Wi-Fi અને બ્લૂટૂથ ક્ષમતાઓ સાથે આવે છે. તે Arduino ની જેમ સંપૂર્ણપણે પ્રોગ્રામેબલ છે, જે અમને ઇનપુટ વાંચવા અને આઉટપુટ નિયંત્રિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.
• મેશનોલોજી N35 કેસ અને બેટરી: આ હેલ્ટેક મોડ્યુલ માટે ખાસ ડિઝાઇન કરાયેલ ટકાઉ કેસ છે. જ્યારે કિટ તરીકે ખરીદવામાં આવે છે, ત્યારે તેમાં 3000mAh બેટરી શામેલ હોય છે, જે લાંબા ગાળાના ટ્રાન્સમિશન અને રિસેપ્શન માટે જરૂરી છે, ખાસ કરીને દૂરના સ્થળોએ.
• હાઈ-ગેઈન એન્ટેના: શ્રેષ્ઠ શક્ય રેન્જ પ્રાપ્ત કરવા માટે, અમે હાઈ-ગેઈન એન્ટેનાનો ઉપયોગ કરીશું, જે સ્ટોક એન્ટેનાની તુલનામાં સિગ્નલની શક્તિમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે.
• રિલે અથવા બઝર: રીસીવર માટે, તમે પંખા અને લાઈટ જેવા ઉચ્ચ-પાવર AC અથવા DC ઉપકરણોને નિયંત્રિત કરવા માટે રિલે જોડી શકો છો, અથવા એલાર્મ એપ્લિકેશન માટે સરળ બઝર.

હાર્ડવેર એસેમ્બલી

યુનિટને એસેમ્બલ કરવું એ એક સરળ પ્રક્રિયા છે, જેમ કે વિડિઓમાં 05:56 ની આસપાસ બતાવવામાં આવ્યું છે. N35 કિટ હેલ્ટેક મોડ્યુલ, 3000mAh બેટરી, કેસ, એક્સટેન્શન કેબલ સાથેનો એન્ટેના અને પિન હેડર સાથે આવે છે.

મુખ્ય પગલાંઓમાં કેસમાં બટનો મૂકવા, બેટરીનો તાર પસાર કરવો, એન્ટેના એક્સટેન્શન કેબલને મોડ્યુલ સાથે જોડવું, મોડ્યુલને અંદર મૂકવું અને બેટરી જોડવાનો સમાવેશ થાય છે. પછી, તમે ફક્ત કેસ બંધ કરો અને બહાર એન્ટેના માઉન્ટ સુરક્ષિત કરો. એ નોંધવું યોગ્ય છે કે કેસના પ્રારંભિક સંસ્કરણમાં એન્ટેના માઉન્ટ ફિટ કરવા માટે થોડો ફેરફાર જરૂરી હતો, પરંતુ મેશનોલોજીએ નવા બેચમાં આ સમસ્યા સુધારી છે.

રીસીવરના લોડ માટે વાયરિંગ

રીસીવર બાજુ પર, તમે તમારું આઉટપુટ ઉપકરણ જોડશો. નીચે રિલે અને બઝર બંને માટે વાયરિંગ સૂચનાઓ છે, જેમ કે વિડિઓમાં 11:17 પર વિગતવાર બતાવવામાં આવ્યું છે.

રિલે વાયરિંગ

રિલે ઇલેક્ટ્રિકલી સંચાલિત સ્વીચ તરીકે કાર્ય કરે છે, જે તમને ઉચ્ચ-પાવર લોડને નિયંત્રિત કરવાની મંજૂરી આપે છે.

• રિલેનો સિગ્નલ પિન હેલ્ટેક LoRa મોડ્યુલના પિન 4 સાથે જોડાય છે.
• રિલેનો ગ્રાઉન્ડ પિન મોડ્યુલ પરના GND પિન સાથે જોડાય છે.
• મહત્વપૂર્ણ: રિલેનો VCC (પાવર) પિન બાહ્ય 5V પાવર સપ્લાય દ્વારા સંચાલિત હોવો જોઈએ. મોડ્યુલનું 3.3V આઉટપુટ રિલેના વર્તમાન ડ્રોને વિશ્વસનીય રીતે સંભાળી શકતું નથી.
• તમારે બાહ્ય પાવર સપ્લાયના ગ્રાઉન્ડને હેલ્ટેક મોડ્યુલના ગ્રાઉન્ડ સાથે જોડીને સામાન્ય ગ્રાઉન્ડ બનાવવું આવશ્યક છે. સર્કિટ કામ કરવા માટે આ નિર્ણાયક છે.

ટ્રાન્ઝિસ્ટર સાથે બઝર વાયરિંગ

સરળ ઓડિયો એલાર્મ માટે, તમે બઝરનો ઉપયોગ કરી શકો છો. માઇક્રોકંટ્રોલર પિનમાંથી ખૂબ વધુ વર્તમાન ખેંચાય નહીં તે માટે, અમે તેને ચલાવવા માટે 2N2222 NPN ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.

• મોડ્યુલના પિન 4 ને 1kΩ રેઝિસ્ટર સાથે જોડો. રેઝિસ્ટરનો બીજો છેડો ટ્રાન્ઝિસ્ટરના બેઝ (મધ્યમ પિન) સાથે જોડાય છે.
• ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો એમિટર (ડાબો પિન, સપાટ બાજુ તમારી સામે રાખીને) GND સાથે જોડાય છે.
• ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો કલેક્ટર (જમણો પિન) બઝરના નકારાત્મક (-) ટર્મિનલ સાથે જોડાય છે.
• બઝરનો ધનાત્મક (+) ટર્મિનલ હેલ્ટેક મોડ્યુલ પરના 3.3V પિન સાથે જોડાય છે.

Arduino IDE અને લાઇબ્રેરી સેટઅપ

કોડ અપલોડ કરતા પહેલા, તમારે હેલ્ટેક બોર્ડ સાથે કામ કરવા માટે Arduino IDE ગોઠવવાની જરૂર છે. આ પ્રક્રિયા વિડિઓમાં 14:37 થી શરૂ થાય છે.

1. ESP32 બોર્ડ્સ ઇન્સ્ટોલ કરો: Arduino IDE માં, Boards Manager પર જાઓ અને ESP32 શોધો. Espressif Systems દ્વારા પેકેજ ઇન્સ્ટોલ કરો.
2. Heltec બોર્ડ URL ઉમેરો: File > Preferences પર જાઓ. "Additional Boards Manager URLs" માં, Heltec ESP32 શ્રેણી માટે JSON લિંક ઉમેરો. આ લિંક લેખની નીચે સંસાધન પૃષ્ઠ પર પ્રદાન કરવામાં આવશે.
3. Heltec ESP32 બોર્ડ્સ ઇન્સ્ટોલ કરો: Boards Manager પર પાછા જાઓ, Heltec ESP32 શોધો, અને પેકેજ ઇન્સ્ટોલ કરો.
4. જરૂરી લાઇબ્રેરીઓ ઇન્સ્ટોલ કરો: Library Manager પર જાઓ અને નીચેની ઇન્સ્ટોલ કરો:
   • Heltec ESP32 dev boards
   • Adafruit GFX Library (અને તેની નિર્ભરતાઓ માટે "Install All" પર ક્લિક કરો)
5. Robojax લાઇબ્રેરી ઇન્સ્ટોલ કરો: સંસાધન પૃષ્ઠ પરથી કસ્ટમ Robojax Heltec LoRa 32 zip લાઇબ્રેરી ડાઉનલોડ કરો. Arduino IDE માં, Sketch > Include Library > Add .ZIP Library પર જાઓ અને તમે ડાઉનલોડ કરેલી ફાઇલ પસંદ કરો.
6. બોર્ડ પસંદ કરો: છેલ્લે, Tools > Board પર જાઓ અને Heltec WiFi LoRa 32 (V3) પસંદ કરો.

કોડ સેટિંગ્સ સમજાવ્યા

આ પ્રોજેક્ટ માટે અમારી પાસે ત્રણ અલગ કોડ સ્કેચ છે: એક સરળ ઓન/ઓફ ટ્રાન્સમીટર માટે, એક ટોગલ ટ્રાન્સમીટર માટે, અને એક રીસીવર માટે. લાઇબ્રેરી જટિલ ભાગોને સંભાળે છે, તેથી તમારે દરેક ફાઇલની ટોચ પર ફક્ત થોડી સેટિંગ્સ સમાયોજિત કરવાની જરૂર છે. કોડ સમજૂતી વિડિયોમાં 19:00 થી શરૂ થાય છે.

ટ્રાન્સમીટર (TX) - સરળ ઓન/ઓફ કોડ સેટિંગ્સ

આ કોડ રિલેને ફક્ત ત્યારે ચાલુ કરે છે જ્યારે બટન દબાવવામાં આવે છે.

// OLED સ્ક્રીન પર દર્શાવવા માટે ટેક્સ્ટ
const char *displayTexttitle = "Relay:";
const char *displayTextTX = "(TX)";
const char *displayTextRelayON = "ON";
const char *displayTextRelayOFF = "OFF";

// સુરક્ષા કી અને આવર્તન (રીસીવર સાથે મેળ ખાતી હોવી જોઈએ)
const char *userKey = "6tfDs$wEq3!";
#define RF_FREQUENCY 915555000 

// ટ્રાન્સમિશન પાવર (2-21, વધુ મજબૂત છે)
#define TX_OUTPUT_POWER 14 

ટ્રાન્સમીટર (TX) - ટોગલ કોડ સેટિંગ્સ

આ કોડ દરેક બટન દબાવવા સાથે રિલેની સ્થિતિ (ઓન થી ઓફ, અથવા ઓફ થી ઓન) ટોગલ કરે છે.

// સીરિયલ મોનિટર ડીબગિંગ માટે true સેટ કરો, સામાન્ય ઉપયોગ માટે false
bool debug = true; 
// બિલ્ટ-ઇન યુઝર બટન પિન 0 છે
#define PUSH_BUTTON_PIN 0  

// OLED સ્ક્રીન પર દર્શાવવા માટે ટેક્સ્ટ
const char *displayTextTitle = "Relay:";
const char *displayTextTX = "(TX)";
const char *displayTextRelayToggleON = "TOG-ON";
const char *displayTextRelayToggleOFF = "TOG-OFF";

// સુરક્ષા કી અને આવર્તન (રીસીવર સાથે મેળ ખાતી હોવી જોઈએ)
const char *userKey = "6tfDs$wEq3!"; 
#define RF_FREQUENCY 915555000 

// ટ્રાન્સમિશન પાવર (2-21)
#define TX_OUTPUT_POWER 2 

રીસીવર (RX) કોડ સેટિંગ્સ

આ એક જ રીસીવર કોડ સરળ અને ટોગલ બંને ટ્રાન્સમીટર સાથે કામ કરે છે.

// રિલેના સિગ્નલ ઇનપુટ સાથે જોડાયેલ પિન
#define RELAY_CONTROL_PIN 4

// OLED સ્ક્રીન પર દર્શાવવા માટે ટેક્સ્ટ
const char *displayTextTitle = "Relay:"; 
const char *displayTextTX = "(RX)"; 
const char *displayTextRelayON = "ON"; 
const char *displayTextRelayOFF = "OFF"; 
const char *displayTextRelayToggleON = "TOG-ON"; 
const char *displayTextRelayToggleOFF = "TOG-OFF"; 

// સુરક્ષા કી અને આવર્તન (ટ્રાન્સમીટર સાથે મેળ ખાતી હોવી જોઈએ)
const char *userKey = "6tfDs$wEq3!";
#define RF_FREQUENCY 915555000 

નિર્ણાયક રીતે, userKey અને RF_FREQUENCY ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર બંને પર સમાન હોવા જોઈએ જેથી તેઓ વાતચીત કરી શકે.

પ્રદર્શન અને 13-માઇલ રેન્જ ટેસ્ટ

સિસ્ટમ લેબ વાતાવરણમાં સંપૂર્ણ રીતે કામ કરે છે, રીસીવરનો રિલે અથવા બઝર ટ્રાન્સમીટર પર બટન દબાવવા પર તાત્કાલિક પ્રતિસાદ આપે છે. પરંતુ LoRa ની સાચી શક્તિ તેની રેન્જ છે.

લાંબા અંતરનો ટેસ્ટ કરવામાં આવ્યો હતો, જેમ કે 25:03 થી જોઈ શકાય છે. ટ્રાન્સમીટરને પાવર લેવલ 20 પર સેટ કરવામાં આવ્યું હતું, ઉચ્ચ-ગેઇન એન્ટેનાથી સજ્જ, અને તળાવના કિનારે પાણીના સ્તરથી લગભગ 10 મીટર ઉપર ટ્રાઇપોડ પર મૂકવામાં આવ્યું હતું જેથી સ્પષ્ટ દૃષ્ટિ રેખા સુનિશ્ચિત થાય. પછી રીસીવરને તળાવની બીજી બાજુ લઈ જવામાં આવ્યું હતું.

પરિણામ આશ્ચર્યજનક સફળતા હતું. 13.04 માઇલ, અથવા 20.98 કિલોમીટર ના અંતરથી સ્થિર સિગ્નલ પ્રાપ્ત થયું હતું. આ દર્શાવે છે કે યોગ્ય સેટઅપ સાથે, તમે વિશાળ અંતર પર ઉપકરણોને વિશ્વસનીય રીતે નિયંત્રિત કરી શકો છો, જે તેને દૂરસ્થ કૃષિ મોનિટરિંગ, ગેટ નિયંત્રણ, અથવા લાંબા અંતરની ચોર એલાર્મ સિસ્ટમ જેવી એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય બનાવે છે.

વિડિયો ટાઇમસ્ટેમ્પ્સ

• 00:00 - લાંબા અંતરના નિયંત્રણનો પરિચય
• 02:42 - LoRa શું છે?
• 03:20 - ઘટકોની ઝાંખી (Heltec, N35 કેસ)
• 05:56 - અનબોક્સિંગ અને હાર્ડવેર એસેમ્બલી
• 11:17 - વાયરિંગ સમજાવ્યું: રિલે અને બઝર
• 14:37 - Arduino IDE અને લાઇબ્રેરી સેટઅપ
• 19:00 - કોડ સેટિંગ્સ સમજાવ્યા (TX અને RX)
• 25:03 - પ્રદર્શન અને 13-માઇલ રેન્જ ટેસ્ટ