提示1：銳米所有 LoRa 產品嚴格遵循國標標准的 LoRaWAN 協議。
提示2：您可以免費復制，修改和商用本項目，請注明銳米原創。
提示3：如果您有其他 LoRa 需求或建議，歡迎聯系銳米 support@rimelink.com
LoRa 繼電器開關
LoRa 繼電器開關，用於無線遠程控制電氣設備，通過 App 下發指令能實時控制：電器，燈光，電機，閥門等。
物聯網 Arduino LoRa LoRaWAN 繼電器開關
運行效果
如下圖所示，通過 App 下發控制命令給 LoRa 繼電器開關(RY 是 Relay(繼電器) 的縮寫)
- RY:1 接通繼電器，點亮燈光
- RY:0 斷開繼電器 ，熄滅燈光
項目介紹
一個城市有上 100,000 盞路燈，一棟樓宇有上 10,000 電器，一個工廠有上 1,000 電氣設備，大型農場有上 1,000 閥門。。。。遠程實時控制這些電氣設備，不但可以節能減排，而且降低運營維護成本。
LoRa 繼電器開關，使用 App 實時遠程控制電氣設備。它的實時性好，一般在 2 秒內響應；操作簡單，業余人員使用手機即可操作；成本低廉，硬件物料批量生產僅 ￥60
LoRa 繼電器開關可以應用在：工廠，樓宇，農場，魚塘，學校，路燈等場景。
LoRa 繼電器開關_應用場景
LoRa 繼電器開關_App遠程控制
相比傳統的產品，LoRa 繼電器開關具備的優點為：
- 安裝簡單便捷，不需要布線
- App遠程控制，簡單便捷
- 成本低廉，沒有流量費用
- 實時控制，響應時間 < 2 秒
本項目開源設計 LoRa 繼電器開關的核心---軟件和硬件，用戶選擇一個漂亮的外殼，即可組成一個產品。
同時，簡介了 LoRa 網絡組件，輕松構建一個商用的物聯網。
組件和材料
**LoRa 擴展板 x 1** [采購鏈接](https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.3-c-s.w4002-13955217965.27.715f421cEkbQLU&id=612648762230)
**Arduino UNO x 1** [采購鏈接](https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.773d2e8dmYIyUF&id=593401940517&_u=k201cu1luac7c6)
**5V繼電器模塊 x 1** [采購鏈接](https://detail.tmall.com/item.htm?id=41231430731&spm=a1z09.2.0.0.3c6a2e8dtYyRTi&_u=l34jp72pd125&skuId=3764441873869)
**天線 x 1** [采購鏈接](https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a230r.1.14.20.43dc71de9WHs3W&id=17521693052&ns=1&abbucket=7)
**1K歐姆 x 1** [采購鏈接](https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a1z10.3-b-s.w4011-16538328900.60.560c3d6c1fIOpf&id=542721590093&rn=ee1348ad4dd04ab3700b67c8996f7925&abbucket=18&skuId=3769488045642)
**杜邦線 x 3** [采購鏈接](https://detail.tmall.com/item.htm?id=41254478179&spm=a1z09.2.0.0.7b0d2e8dkRdPtj&_u=k201cu1luab121&skuId=3108862773142)
軟件和網絡
**LoRa網關** [采購鏈接](https://item.taobao.com/item.htm?spm=2013.1.w4023-13955217959.11.38c65d3aDTFBlO&id=559152286301)
**LoRaServer** [下載鏈接](http://www.rimecloud.com/)
**LoRaApp** [下載鏈接](https://github.com/rimelink-lorawan/csharp-app-sdk/releases/download/v1.0/RDemoConfig1.0.zip)
**Arduino IDE** [下載鏈接](https://www.arduino.cc/en/main/software)
技術細節
元器件介紹
這是專為 Arduino 而設計的 LoRa 擴展板，既可以安裝在 Arduino UNO 上，也能使用杜邦線連接到 Arduino Pro Mini。 它能達到==空曠 10km 的通信距離，休眠電流僅 1.3uA==。精心設計的軟件庫，使其開發極為容易： - 發送數據 ``` LoRa.write("123", 3); ``` - 接收數據 ``` if (LoRa.availabe()) { len = LoRa.read(buf, MAX_LEN); } ```
Arduino UNO 是最常用的開發板，它便宜簡單，接線方便。
繼電器模塊，帶光耦隔離，5V/5mA 直流驅動 220V/10A 交流負載。
470MHz 膠棒天線，增益 3.5dB，特別適合中國 LoRa 頻段范圍（470~510MHz）。
硬件接線
如下圖所示，使用公對公杜邦線連接 Arduino、繼電器模塊和1K歐姆電阻。
(在本設計案例中，繼電器的輸出回路(NO 和 COM)連接到 220V 火線上，絕緣處理要嚴格，否則可能導致觸電危險！)
電路圖
實物圖
通信邏輯
如下圖所示，通過 App 可以控制繼電器開關的接通或斷開。
為此，需要配置如下的網絡組件：
Arduino 代碼
編譯本工程需要添加 LoRa 驅動庫
使用 Arduino IDE 打開工程，點擊"Sketch -> Include Library -> Add .ZIP Library..."
Arduino 的 zip 庫安裝路徑一般為：C:\Users\Administrator\Documents\Arduino\libraries
Arduino 的代碼簡潔，容易理解，下載鏈接
-
DEBUG 設置為 0 禁止調試功能；設置為 1 它將通過 8 和 9 兩個引腳打印調試信息（使用“USB轉串口”連接到 PC）。
-
按 LoRaWAN 協議，Class C 的節點入網后，必須先發送一幀數據並且服務器成功接收后，節點才能處於持續接收狀態。因此，在 setup() 中節點發送了 2 幀數據。
-
當 LoRa 節點接收到來自 App 的下發數據幀時，它通過拉低 Pin2 引腳來通知 Arduino。這里，loop() 持續檢測該引腳並接收數據幀。
(為了簡化設計，此處使用的是查詢機制；如果要求高效率和低功耗，需要切換為中斷機制，代價是復雜度大增)
#include <lora.h>
lora LoRa;
const int wakeupPin = 2; // LoRaNode LOW wakeup connected to pin 2
const int solenoidPin = 5; // Solenoid connected to pin 5
#define DEBUG 0
#if DEBUG
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial debugSerial(8, 9); // 8=RX, 9=TX
#endif
void setup()
{
Serial.begin(115200); // for LoRa node
pinMode(wakeupPin, INPUT);
pinMode(solenoidPin, OUTPUT);
#if DEBUG
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
debugSerial.begin(115200); // start software serial port at 115200-8-N-1
debugSerial.println("debug begin");
#endif
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
LoRa.write("hi", 2);
delay(5000);
}
}
void loop()
{
#define MAXINSZ 20 // like as: RY:x
char instr[MAXINSZ]; // Input buffer
int len;
int val;
do {
val = digitalRead(wakeupPin);
} while (HIGH == val); // check looply until the pin is LOW
delay(10); // waiting until the LoRa message have been received
if (LoRa.available()) {
len = LoRa.read(instr, MAXINSZ);
if (('R' == instr[0]) && ('Y' == instr[1]) && (':' == instr[2])) // match the "RY:0" or "RY:1"
{
if ('1' == instr[3]) // turn ON
{
digitalWrite(solenoidPin, HIGH); // activates the solenoid
}
else if ('0' == instr[3]) // turn OFF
{
digitalWrite(solenoidPin, LOW); // deactivates the solenoid
}
else // do nothing for the noise
{
}
}
#if DEBUG
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
debugSerial.write(instr, len);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
#endif
}
}
低成本批量生產
LoRa 繼電器開關的硬件成本約 ￥60，這依賴於批量數目和供貨渠道。
批量生產的一些技術挑戰：尺寸，成本，功耗，燒錄，升級。
我們為您准備好解決方案：低成本快速開發LoRa終端：從1到10000