基于LoRa序列扩频无线技术的路灯控制模块

发布时间：2020-04-25 01:51

【摘要】：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。
【图文】：

杭州电子科技大学硕士学位论文逡逑频谱是如何进行扩展的呢？都是使用数字化的方式来进行频谱扩展的。先生的码，用这个新码置换掉原始的码。如果使新码的速率远远大与源码的速率傅立叶分析的话可以得知，新码所需要的带宽就也会远远高于原码的带宽，始信号的带宽进行了扩大的目的［１５］。人们给这些新码起了一个名字叫做伪随伪随机码的码位越长，扩频的带宽也就越宽，这样数据传输的性能也就会越得知处理增益如果变大了，那么抗千扰容限值就会随之变大，就是说处理增值是一个正比例的关系。有这样的理论依据也就理解为什么当带宽扩大的倍信号的有用功率小于环境的噪声时，，通信还是能正常进行了［５１］。为了有效的会把原始信息的带宽扩大到原来的几十倍或者上百倍。商用时伪随机码的长１２Ｂｉｔ到３２Ｂｉｔ，在军事上使用扩频技术时，伪随机码的长度可能会达到难以ｉｔ［１０］。逡逑是可以通过下图来解释说明这种扩频通信的主要特点。逡逑解矿后的＋－逡逑

图３．１邋ＭＣＵ部分原理图逡逑该控制器方真烧写口使用２线制接口方针烧写接口和复位部分如下所示：逡逑
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU113.66;TP391.44;TN929.5

【参考文献】

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6 ;短距离无线通信技术对比[J];电子技术应用;2011年03期

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本文编号：2639646