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介绍
在此项目中,我们将首先创建一个无线传感器节点。 传感器节点由四个基本组件组成,例如传感单元,处理单元,收发器单元和电源单元。 传感单元可以由任何传感器组成。 我正在使用BME280气压传感器。 处理单元是STM32F103C微控制器,收发器单元是用作发射器单元的NRF24L01 2.4 GHz无线收发器模块。 在考虑功率单元时,可以使用3.7V锂离子电池为设备供电。 我们将使用ESP32 Wifi模块和NRF24L01模块制作Wifi网关。 从转换协议到加密,处理,管理和过滤数据,IoT网关执行多项关键功能。 如果您想象一个IoT生态系统,则网关位于设备和传感器之间以与云进行通信。 在此项目中,网关从多个传感器节点收集传感器数据,然后使用wifi网络将数据上传到云中。 我们在这里使用的云服务器是Thingspeak服务器。 ThingSpeak是一个开放源代码的物联网应用程序和API,可通过Internet或通过局域网使用HTTP和MQTT协议从物联网存储和检索数据。 硬件 nRF24L01是一个无线收发器模块,即每个模块都可以发送和接收数据。 它的工作频率为2.4GHz。 该频率属于ISM频段,在大多数国家/地区用于工程项目是合法的。 有效运行时,这些模块可以覆盖100米的距离。 该模块工作在3.3V电压下,但其SPI引脚可承受5V电压。 每个模块的地址范围为125,每个模块可以与6个其他模块通信,因此可以使用此模块建立网状网络。 NRF24L01模块在SPI通信的帮助下工作,因此您可以将NRF24L01与带有SPI引脚的任何微控制器(如STM32或Arduino板)一起使用。 传感器节点 我们可以将任何带有NRF24L01的微控制器用于设计传感器节点。 例如,STM32F103C Bluepill Board是最佳选择。 除微控制器外,您还可以使用任何传感器并将其与STM32板连接。 我更喜欢BME280气压传感器进行演示。 STM32F103C板,NRF24L01无线收发器模块和BME280传感器之间的连接如下。 图略 |
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