Jump to content
ELFORUM - Forumul electronistilor
Marin1960

Retea de senzori radio cu Arduino, nrF24L01 si SIM800L

Recommended Posts

Buna ziua!

Vreau sa va prezint un proiect al unei retele de senzori radio construite de mine.

Unitatile mobile sunt echipate cu Arduino Pro Mini 8MHz/3V3 si cu modulul radio nRF24l01 si poate monitorizeaza pana la 8 tipuri de senzori (temperatura, umiditate etc). La anumite intervale de timp (eu am ales 10 minute), unitatea se trezeste din somn, interogheaza senzorii apoi transmite datele catre Unitatea Centrala, dupa care adoarme (pentru un consum cat mai mic).
Unitatea centrala este echipata cu Arduino Mega 2560, radioul nRF24L01+ si unitatea GSM SIM800L. Ea receptioneaza datele emise de unitati, le salveaza in memorie si, la cerere, transmite datele prin SMS. Periodic (10 minute) salveaza datele intr-un SD card, astfel incat sa se poata face ulterior o analiza a datelor colectate.
Prietenii au fost interesati, asa ca astazi, Unitatea Centrala poate gestiona pana la 5 utilizatori (un admin si 4 quests), care pot trimite comenzi prin SMS si receptiona pe telefonul personal, datele cerute.
In prezent am construit doua asemenea retele, una la tara cu 5 unitati mobile si una in Bucuresti, tot cu 5 unitati mobile (functioneaza de aproape 6 luni).

Ca sa va faceti o idee de consumul unei unitati mobile, una din ele echipata cu un senzor de greutate, functioneaza de mai bine de 5 luni, iar bateria a ajuns la 4,2V (de la 4,6V)!

Mai jos o imagine cu arhitectura retelei:

544717661_monitorizareparametrii_v2a.thumb.jpg.4c0b2500ec84380f9a0472e7f0325e0f.jpg

Reteaua a fost proiectata la cererea unui prieten pentru monitorizarea unei stupine.

Link to comment
Share on other sites

Unitatea centrala este alimentata printr-un alimentator de 9V de la 230V. Nu s-a pus nici un moment problema alimentarii ei de la o baterie. Desigur, pentru buna functionare a modulului GSM, a trebuit sa pun un acumulator li-ion chiar pe alimentarea modulului (uneori "trage" destul de mult curent!).

 

Nu am facut un calcul de cost, mai ales ca piesele au fost achizitionate in timp, (hobby-ul nu se uita la costuri!) dar se pot calcula usor:

unitatea centrala:

-arduino mega 2560 aprox 40 lei

-gsm sim800l aprox 70 lei

-radio nrf24l01+PA aprox 30 lei

-openLog SD card aprox 60 lei

-placa test, pini, alte piese 10-20 lei

-acumulator li-ion aprox 50 lei

Total = 270 lei (desigur cu aproximatie)

 

unitatea mobila:

-arduino pro mini aprox 10 lei

-radio nrf24l01+ aprox 7 lei

-senzor temperatura+umiditate aprox 25 lei

-placa de baza aprox 25 lei

-carcasa aprox 8 lei

Total: 75 de lei

 

Cam aste-s costurile pentru partea de hardware (unele luate din piata locala altele direct din ... China).

Link to comment
Share on other sites

31 minutes ago, Marin1960 said:

Unitatea centrala este alimentata printr-un alimentator de 9V de la 230V. Nu s-a pus nici un moment problema alimentarii ei de la o baterie. Desigur, pentru buna functionare a modulului GSM, a trebuit sa pun un acumulator li-ion chiar pe alimentarea modulului (uneori "trage" destul de mult curent!).

Am inteles.

Intrebam c-am facut si eu ceva cantar GSM pt. stupina dar era "in camp", la distanta de retea si vroiam sa compar.

Multzam.

Edited by informer
Link to comment
Share on other sites

Pentru @Informer. La inceput nu a fost pentru o stupina, doar monitorizare senzori pentru casa, apoi a veni ideea stupinei. Cum stupina avea 230V ne-am oprit aici!

Acum lucrez la un alt proiect, unde unitatea centrala este alimentata de la o baterie si un panou solar, dar este un sistem lora. Este o alta abordare a aceleiasi probleme!

 

Pentru @ndor , distanta acoperita este foarte variabila, in functie de o multime de factori: pereti caramida, beton, iarna, vara, ploaie etc.

In medie am obtinut cu un nrf24l01+PA la unitatea centrala si un nrf24l01+ cu antena cablata, aproximativ 30-60 metri in camp deschis sau 2-3 camere la bloc. Daca in locul antenei cablate punem un dipol in lambda distanta creste spectaculos cu aproape 50%, adica 50-100 metri in camp deschis si peste 4 camere la bloc.

Din pacate distanta maxima este variabila in functie de pozitia antenei uitatii mobile. Oricum eu am fost multumit, la tara am un teren lung de 60m si cu unitatea centrala intr-un capat si cu celelalte unitati in capatul celalalt, am avut receptii bune, iar la oras intr-un apartament cu 4 camere cu cele doua entitati la extreme ( ba una din unitatile mobile era montata in congelatorul frigiderului) am avut receptii bune. E adevarat ca softul a fost imbunatatit cu semnal de acknowledge si un numar rational de retry-uri astfel incat am obtinut o transmisie sigura la o distanta rezonabila.

@informer, cu ce ai facut cantarul stupinei? Adica ai lucrat cu arduino sau cu microchip? Si ce modul GSM ai folosit? poti da mai multe amanunte? Era o retea sau doar unitatea centrala care monitoriza totul?

Link to comment
Share on other sites

37 minutes ago, Marin1960 said:

@informer, cu ce ai facut cantarul stupinei? Adica ai lucrat cu arduino sau cu microchip? Si ce modul GSM ai folosit? poti da mai multe amanunte? Era o retea sau doar unitatea centrala care monitoriza totul?

Microchip PIC18F46K22, SIM800L ca si tine, ai un link aici: https://www.robofun.ro/forum/viewtopic.php?f=20&t=2237

Am prevazut si un modul radio pe placa, pt. o retea radio locala insa din pacate n-a fost cerere pt. asta.

Daca te intereseaza ceva ce nu scrie acolo, iti raspund cu placere.

 

Edited by informer
Link to comment
Share on other sites

Un proiect foarte frumos @informer! Felicitari!

Bineinteles ca ti-am urmarit pe forumul respectiv, anul trecut, activitatea si mi-a placut tare mult. Pentru proiectul meu m-am inspirat din multe surse, inclusiv al tau.

 

Pentru senzorul de greutate ce ADC ai folosit? Si ce radio voiai sa utilizezi in proiect?

 

Inca odata, felicitarile mele!

 

Link to comment
Share on other sites

Multumesc.

Pentru cantarire HX711. Am gasit la chinezi integratele dar initial le dezlipisem de pe module amplificatoare pt. load cells... oricum iesi mai bine cu ele decat cu altele pe care le-am gasit.

Pt. RF module de la Microchip, MRF89XAM8A. De obicei folosesc module de la Hope (RFM22/69...) dar astea de la Microchip au consum mai mic pe receptie. 

Link to comment
Share on other sites

Am fost plecat cateva zile, o sa continui maine, probabil, cu prezentarea proiectului meu.

Pana atunci o intrebare pentru @informer: e stabila citirea greutatii in proiectul tau? E repetabila? Dintr-una din fotografiile postate pe robofun, cred ca ai utilizat schema de catalog a lui Hx711 (IC4 presupun ca-i HX711),  adica AVDD l-ai obtinut cu regulatorul intern! Ai fost multumit de rezultate?

Edited by Marin1960
Link to comment
Share on other sites

11 minutes ago, Marin1960 said:

e stabila citirea greutatii in proiectul tau? E repetabila? Dintr-una din fotografiile postate pe robofun, cred ca ai utilizat schema de catalog a lui Hx711 (IC4 presupun ca-i HX711),  adica AVDD l-ai obtinut cu regulatorul intern! Ai fost multumit de rezultate?

Nu e batuta in cuie, aia-i clar. 

Am facut 10 masuraturi si doar o medie aritmetica a valorilor... initial m-am gandit c-o sa fie nevoie de-un algoritm mai elaborat insa am obtinut un +/-20g (cum se cerea) cu media simpla. E important lungimea firelor pana la celula de sarcina si ecranarea lor... poate la o stupina in mijlocul campului nu atat dar in atelier sigur... :) .

Da, am folosit shema recomandata in datasheet cu output rate-u` mai mare.

Link to comment
Share on other sites

Multumesc pentru promptitudine! Eu am "sarit" peste regulatorul intern, i-am dat AVDD dinntr-un regulator extern bun, medie la 10 citiri, si pe parcursul a 7-10 zile, temperatura cvasiconstanta, greutatea citita a fost aceiasi! Cu regulatorul intern aveam variatii de aceea am intrebat.

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.



×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.Terms of Use si Guidelines