【摘 要】
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目前智能路灯市场不断升温,国家大力鼓励物联网产业,传统的路灯迅速被远距离无线控制路灯所取代,所以研制无线控制的路灯产品意义重大。市场上基于FSK或者GFSK技术的无线ZigB
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目前智能路灯市场不断升温,国家大力鼓励物联网产业,传统的路灯迅速被远距离无线控制路灯所取代,所以研制无线控制的路灯产品意义重大。市场上基于FSK或者GFSK技术的无线ZigBee路灯和NB-IOT的路灯都己上市,但这些路灯相较于LoRa序列扩频通信技术都有一些弊端。在远距离、抗干扰性、后期收费等方面选择LoRa序列扩频技术的无线模块会更加适合在路灯上的应用,是值得推广的。出于将LoRa序列扩频技术应用到路灯上,并能够方便的实现远距离控制路灯开关的目的,本文论述了一款LoRa路灯控制模块的开发过程。本文从原理、基本概念、LoRa通信技术参数、模块的硬件实际、器件选型、软件设计、串口配置命令和控制通信协议以及测试等方面进行了详细论述说明和分析。为了解决LoRa技术在路灯上的应用问题,以芯片和MCU技术为基础,设计制作单独的通信模块嫁接到路灯基础照明电路中的方法,实现了无线LoRa技术在路灯上的应用。具体实现时,软件部分使用IAR软件开发环境和C语言完成了基本功能软件的编写和设计。硬件部分使用Altium Designer软件用于设计制作模块的PCB版图并制作出了用于评估的硬件模块。测试方法主要注重实际的测试,尽可能多的从模块通信性能测试、通信干扰测试、频偏测试和串口命令测试等几个方面来全面的测试模块。通过对影响LoRa序列扩频通信效果的几个参数进行说明和对比来说明如何选定具体的参数值。文中针对模块的器件使用,经过斟酌,尽量选择了主流的容易购买到的器件便于产品的加工生产。根据LoRa通信芯片SX1278的厂家的参考设计将芯片应用于实际的模块上。完成了原理图的设计修改和优化,进而完成PCB的设计和优化,将SX1278芯片做到了真实的应用。同时对模块的软件进行合理的设计,并制定了简单实用的通信协议规约。通过本次硬件模块制作的尝试,对LoRa技术可有更加深的认知。本毕业设计是对LoRa通信技术和路灯控制技术结合的一次探究。最终实现了 LoRa无线通信技术在路灯照明设备上的开灯关灯和亮度调节的应用效果。
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