【RT-Thread作品秀】基于ART-PI的LORA网关及采集端

概述

随着物联网应用的不断发展，传统的传输技术在各个物联网行业应用方面渐渐不能满足我们的需求，传统的局域网技术，如2.4GHz的WiFi，蓝牙、Zigbee等，以及传统广域网技术2G/3G/4G等无线技术，不能同时兼顾远距离和低功耗。直到在低功耗广域网（Low Power Wide Area Network, LPWAN）技术出现后，能在保证更远距离的通信传输的同时，最大限度的降低功耗，节约传输成本。
本应用使用ART-PI开发板,NUCLEO-L452开发板以及本人自制的扩展板,组成LORA采集端和接收转发端,即使在条件恶略的环境下也能采集数据并通过LORA传送接收并转发至云平台.

开发环境

硬件：ART-PI开发板 NUCLEO-L452开发板 LORA采集扩展板(安信可Ra-02,DHT11) LORA接收扩展板(安信可Ra-02,W5500,sp485)

RT-Thread版本：RT-Thread4.03(ART-PI开发板) RT-Thread4.02(NUCLEO-L452开发板)

开发工具及版本：RT-Thread Studio V2.0  STM32CuBeMx V6.1.0

RT-Thread使用情况概述

内核部分:主要使用了线程管理 时钟管理

组件部分:FinSH 控制台,netdev 网卡,SAL 套接字抽象层,ulog 日志

软件包部分:cjson webclient,pahomqtt,fal,wiznet,dhtxx

硬件框架

采集端:简单的LORA模组,通过SPI跟板卡通信,以及一个可控LDO和AHT10和BH1750,以LDO控制AHT10和BH1750以达到低功耗的效果.

接收端:一个LORA模组,一个W5500芯片,SPI通信,以及一个SP485.

主要部分就是LORA模组以及W5500,本设计使用立创EDA设计,W5500参考自立创官方团队.

软件框架说明

ART-PI

NUCLEO-L452

软件模块说明

ART-PI(接收端),上电自动初始化LORA和W5500,等待W5500连接上网络,这里通过判断网卡的状态,当link_up 状态后,开始连接mqtt服务器,就可以把LORA接受的数据通过MQTT发送至平台.

NUCLEO-L452(采集端),上电初始化软件IIC,直接采集同一总线下AHT10和BH1750的数据,并通过LORA直接发送出去.(备注:因时间关系,采集端的低功耗并没有做,年前估计没时间完善了,以后有时间继续完善)

演示效果

视频展示:

比赛感悟

这次比赛又学到了不少东西,最主要的就是I2C总线设备和netdev 网卡,刚开始板载WIFI使用时无法使用W5500,因为默认网卡的原因,后来查询RT-Thread 文档中心,看看API和示例,轻松解决.还有就是使用I2C总线设备,刚开始一直想要使用硬件IIC和软件包去驱动AHT10和BH1750,后来发现软件IIC加PIN设备轻松解决,对着文档中心的例子,轻松举一反三出BH1750的程序.所以感觉RT-Thread的文档是真的全乎,所有自己解决不了的东西文档中心都有.但很遗憾的是这次由于出差的原因并没能很完美的展现出来作品,其中ART-PI扩展板上的485并没写到程序中,IWIFI也没应用到(现在是以太网),采集端的低功耗也没有做,年后一定把晚上出来!