0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

WisBlock 水位监测应用指南

瑞科慧联(RAK) 2022-07-29 13:37 次阅读

此解决方案展示了如何创建水位监控节点。监控节点通过带有 0 至 5V 模拟接口传感器测量水位。然后将此数据传输到 LoRaWan® 服务器。

WisBlock水位监测应用图例Figure 1: WisBlock水位监测应用图例

#前期准备

#硬件

要构建此系统,需要以下硬件:

  • WisBlock Base(本示例使用RAK5005-O)
  • WisBlock Core(本示例使用RAK4631)
  • WisBlock IO(本示例使用RAK5811)
  • ULB16 (0-5V 接口水位传感器)

#软件

  • Arduino IDE
  • RAK4630 BSP
  • SX126x-Arduino 库

硬件安装

本章节为 WisBlock 传感器节点组装过程。

#LoRa天线安装

1、将LoRa天线接口对准并放置在RAK4631模块的LoRa天线接口搭接处。

poYBAGLjViOAdxqMAAIapWUWNqo594.pngFigure 2: 安装LoRa天线

2、轻轻按压LoRa天线接口,将LoRa天线安装到RAK4631上。

#WisBlock Core安装

1、将RAK4631模块上的连接器插头对准RAK5005-O CUP插槽上的连接器插座。保持连接器间平行,将其轻放在插座连接器相应的搭接处。

安装RAK4631Figure 3: 安装RAK4631

2、平行按压均匀施力,听到扣合声音后,扣压完成。

3、完成后,使用螺钉将模块固定在RAK5005-O上。

#WisBlock IO安装

1、将RAK5811传感器模块上的连接器插头对准RAK5005-O IO插槽上的连接器插座。保持连接器间平行,将其轻放在插座连接器相应的搭接处。

poYBAGLjVtKAFXkEAAegnwIgeqI803.pngFigure 4: 传感器节点组装示意图

2、平行按压均匀施力,听到扣合声音后,扣压完成。

3、完成后,使用螺钉将模块固定在RAK5005-O上。

#ULB16 型水位传感器安装

RAK5811采用快速压接端子连接器以简化和确保现场接线过程。快速压接端子可支持20 AWG~24 AWG线宽的电缆。通常剥线长度约为6~7 mm。

传感器线缆连接到压接端子示意图:

传感器线缆连接到压接端子示意图Figure 5: 传感器线缆连接到压接端子示意图

具体操作步骤如下:

1、将RAK5811上压接端子的弹簧头按下并稳稳地保持住。

2、将ULB16 型水位传感器的正极(本实例中为红色线缆)和负极(本实例中为黑色线缆)剥线线缆头分别插入到RAK5811对应的连接器孔中。插入后,松开弹簧头,完成压接过程。

3、将ULB16 型水位传感器的信号连接线(本实例中为棕色线缆),插入到RAK5811对应的连接器孔中。插入后,松开弹簧头,完成压接过程。

对应连接孔图示Figure 6: 对应连接孔图示

所有硬件安装后,如下图所示:

pYYBAGLjV06AEU0WABce1wKmF6g497.pngFigure 7: 水位监测传感器组装

#软件配置

本章节介绍WisBlock 传感器模块的软件配置。

#Arduino IDE的下载

使用Arduino IDE对WisBlock进行编码和编程。如果您还未安装Arduino IDE,可在Arduino官网中下载。

警告:如果您所使用的操作系统Windows 10
请勿从Microsoft应用商店中安装Arduino IDE。请从Arduino官网中安装原始的Arduino IDE。Microsoft应用商店中的Arduino应用在使用第三方板支持包时存在问题。

如下图所示,可以看到Arduino IDE当前版本为V1.8.16。Windows、Linux和Mac OS X都有多个可用版本,选择正确的Arduino IDE版本并下载。

Arduino IDE 版本示意图Figure 8: Arduino IDE 版本示意图

#Arduino IDE的安装

本示例为在Windows PC中安装已下载的Arduino IDE。

1、单击“I Agree”。

Arduino安装许可协议Figure 9: Arduino安装许可协议

2、单击“Next”。

Arduino安装选项Figure 10: Arduino安装选项

3、单击“Install”。

Arduino IDE安装路径Figure 11: Arduino IDE安装路径

Arduino IDE安装中Figure 12: Arduino IDE安装中

进度为100%后,Arduino IDE已成功安装,单击“Close”,退出安装过程。

成功安装Figure 13: 成功安装

注意:在Linux与Mac OS X中,没有安装过程。只是一个解压过程,然后就能够成功打开Arduino IDE 。

#Arduino IDE上的配置

Arduino IDE安装成功后。需要对Arduino IDE进行一些配置以便后续对WisBlock组装模块进行相关配置。

1、打开Arduino IDE。

2、进入“文件 > 首选项”。

首选项Figure 14: 首选项

3、单击图中图标,编辑“附加开发板管理器网址”,将WisBlock Core添加到Arduino板列表中。

修改附加开发板管理器网址Figure 15: 修改附加开发板管理器网址

4、复制此URLhttps://raw.githubusercontent.com/RAKwireless/RAKwireless-Arduino-BSP-Index/main/package_rakwireless_index.json并粘贴至下图所示区域。如果已存在其他链接,将上述链接粘贴至新的一行。完成后,单击“好”。

添加RAKwireless WisBlock Core BSPFigure 16: 添加RAKwireless WisBlock Core BSP

注意:如果您使用的是Linux,需要通过“pip”安装“adafruit-nrfutil”。

sudo pip3 install adafruit-nrfutilpip3 install --user adafruit-nrfutil

5、重启Arduino IDE。

6、在“工具”菜单中打开“开发板管理”。

打开开发板管理Figure 17: 打开开发板管理

7、如下图所示,在搜索栏中键入“RAK”。将会显示出可添加到Arduino板列表中的可用RAKwireless WisBlock Core。选择以下板支持包以及相应的版本,并单击“安装”板支持包。

安装WisBlock CoreFigure 18: 安装WisBlock Core

#烧录程序

1、将组装的WisBlock传感器模块使用USB连接线连接到PC上。

2、在Arduino IDE中,根据下图所示,选择WisBlock Core RAK4631板。

选择WisBlock Core RAK4631板Figure 19: 选择WisBlock Core RAK4631板

3、根据下图所示,选择示例项目。

选择示例代码Figure 20: 选择示例代码

4、打开示例代码后,双击图中链接,安装示例代码中所需的代码库。

安装所需代码库Figure 21: 安装所需代码库

5、修改示例代码中的频段区域,本示例使用的为CN470。

修改频段Figure 22: 修改频段

6、完成后,如下图所示,选择正确的串口并单击图中上传图标上传代码。

选择端口号Figure 23: 选择端口

连接到RAK网关内置服务器

#前提条件

  • 传感器模块在LoRaWAN®网关覆盖范围之内。
  • 已登录商业网关。
  • 已在网关Web页面“LoRa Network > Network Settings”中设置网关"Mode"为“Network Server”,即表示使用网关内置服务器。
网关设置为内置服务器模式Figure 24: 网关设置为内置服务器模式

  • 已在网关Web页面“Channel Plan”上配置需要的"Region"。本示例中频段为CN470,通道为80-87。
选择频段和通道Figure 25: 选择频段和通道

#创建应用并添加节点

1、在左侧导航树选择“LoRa Network > Application”。

2、输入应用名称,选择“Type 1 : Unified Application Key”,单击“Add”。

添加节点Figure 26: 添加节点

3、设置应用参数

设置应用参数Figure 27: 设置应用参数

其中“Application EUI”和“Application Key”参数,从土壤电导率传感器示例代码中获取:

获取“Application EUI”和“Application Key”参数Figure 28: 获取“Application EUI”和“Application Key”参数

注意:

  • 示例中使用的是OTAA加网方式,所以选用的是"OTAA keys"相关参数,根据实际选择“OTAA”或“ABP”参数。
  • Application EUI:在传感器示例代码中获取,切记需要删除各个数字前的“0x”以及“,”。
  • Application Key:在传感器示例代码中获取,切记需要删除各个数字前的“0x”以及“,”。

4、单击“Save & Apply”。

5、单击新建应用后面的"Edit",进入应用编辑页面。添加节点并设置如下参数,然后单击"Save & Apply"保存配置。

添加节点Figure 29: 添加节点

其中“Device EUI”参数,从土壤电导率传感器示例代码中获取:

获取设备EUI值Figure 30: 获取设备EUI值

注意:

  • 示例中使用的是OTAA加网方式,所以选用的是"OTAA keys"相关参数,根据实际选择“OTAA”或“ABP”参数。
  • Device EUI:在传感器示例代码中获取,切记需要删除各个数字前的“0x”以及“,”。

6、查看传感器模块日志以及RAK网关接收的上行数据。传感器模块日志:

  • 网关内置服务器侧设置完成后,传感器模块将自动加入网络
  • 打开“工具>串口监视器”,可以到如下信息,表示该WisBlock 传感器模块已入网成功,并开始上传数据。
传感器模块日志Figure 31: 传感器模块日志

网关中上行实时数据:

  • 进入“LoRa Network > Application”。
  • 单击应用的“Edit”操作,进入应用设备界面。
  • 单击所选设备的设备名称或设备EUI链接,进入设备详情页面。
  • 单击进入“Live Device Data”页面,可查看实时上行数据。

#数据格式

在 LoRaWan® 服务器上,数据以下列格式到达

字节1字节2字节3
07D1D2
  • 字节 1 是数据类型的标记,这里总是 07
  • 压力发送为D1D2例如 54 mm,在数据包中将是 (0x00 0x36)。

如本实例中网关收到的数据为:07 00 36。其中07为数据类型标识,0x00 0x36为监测水位数值,将该十六进制数据换算成十进制数据为 54,即监测到土壤 pH 值为 54 mm。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • LoRa技术
    +关注

    关注

    3

    文章

    82

    浏览量

    16109
  • LoRa
    +关注

    关注

    343

    文章

    1412

    浏览量

    228705
  • RAK
    RAK
    +关注

    关注

    0

    文章

    48

    浏览量

    1917
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    【NUCLEO-F412ZG申请】水位监测系统

    水位监测、水池水位监测、湖泊水位监测等本系统主要由 监控中心(云服务器端)、通信网络(GPRS模块),终端设备、液位测量传感器,电源模块(由光伏太阳能电池板向
    发表于 10-31 15:33

    水位监测报警系统原理

    水位监测报警器使用5V低压直流电源(也可以用3节5号电池代替)就可以对5~15厘米的水位进行监测,用LED显示和数码管显示水位,并可以对不再此范围内的水位发出报警。
    发表于 08-02 08:27 100次下载

    使用Qubitro和RAK WisBlock进行全球天气监测

    WisBlock进行全球天气监测.zip》资料免费下载
    发表于 10-24 09:50 0次下载
    使用Qubitro和RAK <b>WisBlock</b>进行全球天气<b>监测</b>

    水位监测器的构建

    水位监测器的构建.zip》资料免费下载
    发表于 12-07 09:33 2次下载
    <b>水位</b><b>监测</b>器的构建

    水位监测系统开源分享

    水位监测系统开源分享.zip》资料免费下载
    发表于 12-19 13:53 0次下载
    <b>水位</b><b>监测</b>系统开源分享

    水位自动监测系统的功能

    水位自动监测系统【恒美HM-SW1】适用于在无电源无线传输情况下测量水库、河流、湖泊、坝体测压管等的水位,是监测水位变化的有效监测设备。观测及搜集河流、湖泊、水库等水体资料。该水位站观测的水文要素
    发表于 08-31 09:49 608次阅读

    远程水位监测系统的功能特点

    水位监测系统【恒美HM-SW1】观测及搜集河流、湖泊、水库等水体资料。该水位站观测的水文要素包括水位、降雨量等;适用于在无电源无线传输情况下测量水库、河流、湖泊、坝体测压管等的水位,是
    发表于 09-26 10:30 359次阅读

    雷达水位计在河道水位监测中的应用详情

    水位计在河道水位监测中的应用详情
    发表于 12-15 16:43 588次阅读

    NB-IoT物联网水位监测终端

    水位监测终端/无线水位传感监测系统是一款具有水位检测、数据采集、NB-IoT无线通信、电池自供电等多功能的智能化产品,可广泛用于地下水观测井、水池、排水窨井、河道、电缆沟等处的水位远程监测
    的头像 发表于 01-06 18:08 472次阅读
    NB-IoT物联网<b>水位</b><b>监测</b>终端

    雷达水位监测站、河道水位自动监测系统介绍

    水位监测站又称雷达水位监测系统、河道水位监测系统,雷达水位监测站是一款高精度且具有水面波动滤波处理的地表水水位测量产品。其工作原理是采用先进的K波段平面雷达技术,通过非接触的方式测量水体的流速
    发表于 01-09 09:48 160次阅读

    如何快速搭建一个LoRa®无线环境监测系统?WisBlock + RUI3 一键实现!

    WisBlock 以及软件平台 RUI 3 搭建出来的 LoRaWAN® 无线环境监测预警系统,恰好符合这一点。WisBlock + RUI3 的环境监测预警系统
    的头像 发表于 09-19 14:21 825次阅读
    如何快速搭建一个LoRa®无线环境<b>监测</b>系统?<b>WisBlock</b> + RUI3 一键实现!

    水位监测系统施工方案

    水位、水文的水务管理系统。 水位监测系统
    的头像 发表于 07-31 16:05 168次阅读

    WisBlock 天气监测应用指南

    WisBlock 天气监测传感器模块从组装到连接至腾讯云物联网平台的应用示例。
    的头像 发表于 07-26 16:30 210次阅读
    <b>WisBlock</b> 天气<b>监测</b>应用<b>指南</b>

    WisBlock GPS 跟踪器应用指南

    WisBlock RAK1910 GPS 模块以及 RAK4631 WisBlock Core 和 RAK1904 WisBlock 加速度模块创建 LoRaWAN GPS
    的头像 发表于 08-03 11:54 360次阅读
    <b>WisBlock</b> GPS 跟踪器应用<b>指南</b>

    WisBlock 液压监测应用指南

    WisBlock 液压监测传感器模块从组装到连接至RAK 网关内置服务器的应用示例。
    的头像 发表于 08-04 16:38 120次阅读
    <b>WisBlock</b> 液压<b>监测</b>应用<b>指南</b>