DIYリモートリレープロジェクト：Wi-Fiなし/SIMなしの13マイルヘルテックLoRa 32モジュール

このチュートリアルはの一部です: WiFi LoRa 32 チュートリアル

Heltec WiFi LoRa 32に関連するすべての動画は、このグループにリンクされています。他の動画へのリンクはこの記事の下にあります。

このレッスンはの一部です: WiFi LoRa入門

ジャンプする:

すべてのレッスン

YouTubeで見る

DIYリモートリレープロジェクト：Wi-Fiなし/SIMなしの13マイルヘルテックLoRa 32モジュール

ヘルテックWiFi LoRa 32を使用した長距離LoRaリモートコントロール

ファン、ライト、水ポンプ、またはセキュリティアラームを、15マイル（21キロメートル）以上離れた場所から、SIMカードや料金を支払うことなく制御できると想像してみてください。これはLoRa（ロングレンジ）技術を使用することで可能であり、このガイドではそのようなシステムを構築する方法を正確に示します。私たちは強力なHeltec WiFi LoRa 32モジュール便利に頑丈な中に収められていますMeshnology N35 ケース3000mAhバッテリーを搭載しており、長時間の運用が可能です。

このプロジェクトでは、負荷を制御するためにトランスミッターとレシーバーを2つの異なる方法で設定する方法を示します：単純なオン/オフ機能とトグル機能です。ハードウェアの組み立て、配線、コード設定について説明し、実際の範囲テストをお見せします。

コンポーネントとハードウェア

私たちのプロジェクトの中心には、最大の範囲と信頼性を確保するために協力して機能するように設計されたいくつかの重要なコンポーネントがあります。

Heltec WiFi LoRa 32 V3:これは、内蔵のLoRa通信チップを搭載した多目的マイクロコントローラーで、Wi-FiおよびBluetooth機能も備えています。Arduinoのように完全にプログラム可能で、入力を読み取り、出力を制御することができます。
Meshnology N35 ケースとバッテリー:これはHeltecモジュール専用に設計された耐久性のあるケースです。キットとして購入すると、3000mAhのバッテリーが含まれており、特に遠隔地での長期的な送受信に不可欠です。
高利得アンテナ:最高の範囲を達成するために、純正のアンテナと比較して信号強度を大幅に改善する高利得アンテナを使用します。
リレーまたはブザー:受信機には、ファンや照明などの高出力ACまたはDCデバイスを制御するためにリレーを接続することができます。また、アラーム用のシンプルなブザーも接続できます。

ハードウェアの組み立て

ユニットの組み立ては簡単なプロセスであり、ビデオでは開始時刻ごろに示されています。05:56N35キットには、Heltecモジュール、3000mAhバッテリー、ケース、延長ケーブル付きアンテナ、およびピンヘッダーが含まれています。

主な手順は、ボタンをケースに置き、バッテリーケーブルを通し、アンテナ延長ケーブルをモジュールに接続し、モジュールを内部に置き、バッテリーを接続することです。その後、ケースを閉じて、外部のアンテナマウントを固定するだけです。初期のバージョンのケースはアンテナマウントを取り付けるために小さな修正が必要でしたが、Meshnologyはその後、新しいバッチでこの問題を修正しました。

受信機の負荷の配線

受信側では、出力デバイスを接続します。以下は、ビデオで詳しく説明されているリレーとブザーの配線手順です。11:17.

リレーの配線

リレーは電気的に動作するスイッチとして機能し、高出力負荷を制御できるようにします。

リレーの信号ピンは接続されますピン4ヘルテックLoRaモジュールの。
リレーのグラウンドピンは接続されます。GNDモジュールにピンを。
重要:リレーのVCC（電源）ピンは、次によって供給されるべきです。外部5V電源供給装置モジュールの3.3V出力は、リレーの電流消費を信頼性高く処理することができません。
あなたは作成しなければなりません共通の基盤外部電源のグラウンドをHeltecモジュールのグラウンドに接続することによって。これは回路が動作するために重要です。

トランジスタを使ったブザーの配線

シンプルなオーディオアラームにはブザーを使用できます。マイクロコントローラのピンから過剰な電流を引き出さないように、2N2222 NPN トランジスタを使って駆動します。

接続するピン4モジュールの1kΩ抵抗に。抵抗のもう一方の端は接続されます。ベーストランジスタの（中央ピン）。
トランジスタのエミッター（平らな面があなたに向いている左ピン）が接続されますGND.
トランジスタのコレクター（右ピン）はに接続します。負の (-)ブザーの端子。
Theポジティブ (+)ブザーの端子は次に接続されます3.3Vヘルテックモジュールのピン。

Arduino IDEとライブラリのセットアップ

コードをアップロードする前に、Heltecボードと連携するようにArduino IDEを設定する必要があります。このプロセスは始まります。14:37ビデオの中で。

ESP32ボードをインストールする：Arduino IDEで、ボードマネージャーに移動し、検索してください。ESP32Espressif Systemsによってパッケージをインストールします。
HeltecボードのURLを追加します:ファイル > 設定に移動します。「追加のボードマネージャーのURL」の欄に、Heltec ESP32シリーズのJSONリンクを追加します。このリンクは記事の下にあるリソースページに記載されています。
Heltec ESP32ボードをインストールする：ボードマネージャーに戻り、検索してください。Heltec ESP32、そしてパッケージをインストールします。
必要なライブラリをインストールする：ライブラリマネージャに移動し、次のものをインストールしてください：
- Heltec ESP32 dev boards
- Adafruit GFX Library（そして依存関係のために「すべてインストール」をクリックします）
Robojaxライブラリをインストールします：カスタムをダウンロードしてくださいRobojax Heltec LoRa 32リソースページからZIPライブラリをダウンロードします。Arduino IDEで、スケッチ > ライブラリを含める > .ZIPライブラリを追加に移動し、ダウンロードしたファイルを選択します。
ボードを選択してください：最後に、ツール > ボードに移動し、選択します。Heltec WiFi LoRa 32 (V3).

コード設定の説明

このプロジェクトには、シンプルなオン/オフ送信機用のもの、トグル送信機用のもの、受信機用のものの3つの異なるコードスケッチがあります。ライブラリが複雑な部分を処理するので、各ファイルの最上部でいくつかの設定を調整するだけで済みます。コードの説明は次のように始まります。19:00ビデオ内で。

送信機（TX） - 簡単なオン/オフコード設定

このコードは、ボタンが押されている間だけリレーをオンにします。

// Text to display on the OLED screen
const char *displayTexttitle = "Relay:";
const char *displayTextTX = "(TX)";
const char *displayTextRelayON = "ON";
const char *displayTextRelayOFF = "OFF";

// Security key and frequency (MUST MATCH RECEIVER)
const char *userKey = "6tfDs$wEq3!";
#define RF_FREQUENCY 915555000 

// Transmission power (2-21, higher is stronger)
#define TX_OUTPUT_POWER 14

送信機 (TX) - コード設定の切り替え

このコードは、ボタンを押すたびにリレーの状態を切り替えます（オンからオフ、またはオフからオン）。

// Set to true for serial monitor debugging, false for normal use
bool debug = true; 
// The built-in user button pin is 0
#define PUSH_BUTTON_PIN 0  

// Text to display on the OLED screen
const char *displayTextTitle = "Relay:";
const char *displayTextTX = "(TX)";
const char *displayTextRelayToggleON = "TOG-ON";
const char *displayTextRelayToggleOFF = "TOG-OFF";

// Security key and frequency (MUST MATCH RECEIVER)
const char *userKey = "6tfDs$wEq3!"; 
#define RF_FREQUENCY 915555000 

// Transmission power (2-21)
#define TX_OUTPUT_POWER 2

受信機（RX）コード設定

この単一受信機コードは、シンプルな送信機とトグル送信機の両方で動作します。

// The pin connected to the relay's signal input
#define RELAY_CONTROL_PIN 4

// Text to display on the OLED screen
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"; 

// Security key and frequency (MUST MATCH TRANSMITTER)
const char *userKey = "6tfDs$wEq3!";
#define RF_FREQUENCY 915555000

重要なことに, theuserKeyとRF_FREQUENCY送信機と受信機の両方で同一でなければ、通信することはできません。