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【ART-Pi】飞梭+RF+4G+LCD触屏智能家居控制系统

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简介

1.解决懒得下床去关灯,离家后忘记关电器等事件。 2.可以通过手机APP通信控制电器。 3.编码开关+RF模块无线调控+按键选择功能。 4.独立的电器有MCU+RF模块+继电器控制。

简介:1.解决懒得下床去关灯,离家后忘记关电器等事件。 2.可以通过手机APP通信控制电器。 3.编码开关+RF模块无线调控+按键选择功能。 4.独立的电器有MCU+RF模块+继电器控制。

开源协议

Public Domain

创建时间:2021-01-17 08:27:27更新时间:2021-11-26 12:12:03

描述

本地+远程控制管理系统,远程+近距离自由控制家庭用电器开关/各个场景的工业用电开关。

1.随着科技的不断发展可以实现自由控制。

2.解决懒得下床去关灯,离家后忘记关电器等事件。

注:硬件有点问题,我调的时候自己在板子上改的,请勿打板开发。后期我会更新。

整体展示:

1.7寸LCD触摸屏及核心板组成终端控制,可以与手机通过蓝牙通信控制若干用电器。

2.旋转编码器+RF模块做灯光亮暗舒适程度调控选择设置。按键选择功能,它具有左转、右转、按下确认功能,利用转动时脉冲信号的输出相位差确认做左右转动区分。

3.各个独立的电器有MCU+RF模块+继电器控制。

4.远程有4G实时监控+控制操作,做到远程关开电器。

 

 

局部展示:

1.远程控制-NB模块+本地RF模块:

2.RGB触摸屏做触摸显示和实体控制终端。

3.可通过APP与核心板连接(NB模组云端控制),控制各个用电器。

4.加入出门后忘记是否关掉家中电器,可通过APP查看,时时通过NB5313模块+RF98模块控制用电器的开与关。(也可用作工业)

5.有4位硬件地址做主控及被控的区分。

 

 

 

飞梭展示:

编码开关实现左、右、按下确认功能。

 

 

飞梭核心板展示:

1.飞梭无线控制+本地RF模块:

2.编码开关+RF98组成的无线选择+确认功能开关。

3.有4位硬件地址做主控及被控的区分。

 

 

RF开关展示:

1.无线开关+本地RF模块:

2.这是个无线编码开关,通过RF模块和其它受控电器通信。做开关、功能选择、功能调节等用处。

3.有4位硬件地址做主控及被控的区分。

 

 

NB远程控制板展示:

1.可以把数据传输到云端通过APP做到监控。

2.APP通过云端发指令给NB模组,远程控制电器。

 

 

核心扩展板

1.核心板+NB模组,通过无线RF(433M)通信控制全局用电器的调节。

2.核心板可以在7寸LCD液晶做本地控制。

 

 

通信模块介绍:

RF98

RFM98是433MHz版本LoRa收发器设计及应用,它是一款采用LoRa远程调制解调器的收发器,可提供超长距离扩频通信且高抗干扰性,同时消耗微量电流。

无线收发模块RFM98基本参数:
工作频率:433/470MHz
调制方式:LoRa/FSK/GFSK/ OOK
发射功率:20dBm
接收灵敏度:-136dBm (LoRa,BW=125KHz,SF=12,
CR=4/5,1%PER)
传输速率:FSK:300Kbps ; OOK:32Kbps;
发射电流:120mA (+20dbm)
接收电流:10.8mA
待机电流:0.2μA
数据接口:SPI
通讯距离:>8000米(约1.2kbps速率,可视距离)@LoRa
天线阻抗:50Ω
工作温度:-20~+70℃
供电方式:DC 1.8~3.7V,1.8V供电发射功率不会下降
模块尺寸:16x16mm
引脚号  引脚名 I/O 描述
1 GND   Ground
2  MISO O SPI Data output
3 MOSI I SPI Data input
4 SCK I SPI Clock input
5 NSS I SPI Chip select input
6 RESET I Reset trigger input
7 DIO5 I  Digital I/O, software configured
8 GND   Ground
9 ANT    RF signal output/input.
10 GND    Ground
11 DIO3 I/O software configured
12 DIO4 I/O software configured
13 3.3V   Supply voltage
14 DIO0 I/O Digital I/O, software configured
15 DIO1 I/O Digital I/O, software configured
16 DIO2 I/O Digital I/O, software configured

NB模块介绍:

NBIOT

M5313 模组是一款基于 LCC 接口的双模 NB-IOT/GSM 工业级通信模组,可以广泛应用于低功耗
的数据传输设备中,满足
3GPP Release 14 标准。 M5313 可以支持以下频段:
NB-IOTBand 3/Band 5/Band 8
GPRS
Band 2/Band 3/Band 8
M5313
采用高度集成的设计方案,将射频、基带集成在一块 PCB 上,完成无线射频信号的接收、
发射、基带信号处理功能,对外采用
LCC 接口,模块尺寸为 19.0mm*20.9mm*2.7mm
M5313 模块采用了低功耗技术,在深度睡眠模式下电流低至 5uA

电源接口
引脚号  引脚名 I/O 描述 DC 特性 备注
24,25  VBAT  PI 模组主电源
3.4V-4.2V
Vmax=4.2V
Vmin=3.4V
Vnorm=3.8V
电源必须能够提
供 2A 的电流
16  VDD_EXT  PO 模组 IO 口电源 Vmax=3.0V
Vmin=2.6V
Vnorm=2.8V
Imax=20mA
如果给外部供电,
需并联 2.2~4.7uF
电容,不用则悬
空。
开关机接口
14  PWRON  DI 模组内部拉低,默
认上电自动开机。
   
复位接口
15 RESET DI 拉低该脚 100mS
以上复位模组
VILmax=0.33V
VIHmin=0.77V
VIHmax=1.8V
电 源 域
VRTC, 内 部
有上拉。
串口
1 UART1_TXD DO UART1 串口发送 VILmin=0V
VILmax=0.3V×VDD_EXT
VIHmin=0.7×VDD_EXT
VIHmax=VDD_EXT
VOLmax=0.25×VDD_EXT
VOHmin=0.75×VDD_EXT
VDD_EXT
电压域,不
用则悬空。
2 UART1_RXD DI UART1 串口接收
18 HST_TXD DO HST 串口发送
19 HST_RXD DI HST 串口接收
9 UART2_TXD DO UART2 串口发送
20 UART2_RXD DI UART2 串口接收
SIM 卡接口
10 SIM_DATA IO  SIM 卡数据信号 VSIM=3.0V:
VILmax=0.4V
VIHmin=VSIM-0.4
VOLmax=0.4V
VOHmin=VSIM-0.4
VSIM=1.8V:
VILmax=0.15×VSIM
VIHmin=VSIM-0.4
VOLmax=0.15×VSIM
 中移物联网有限公司
- 15 -
VOHmin=VSIM -0.4
 
11 VSIM  PO SIM 卡电源信号 3.0V 或者 1.8V 自适应  
12 SIM_CLK DO  SIM 卡时钟信号 VSIM=3.0V:
VOLmax=0.4V
VOHmin=0.9×VSIM
VSIM=1.8V:
VOLmax=0.12VSIM
VOHmin=0.9×VSIM
 
13 SIM_RST DO  SIM 卡复位信号 VSIM=3.0V:
VOLmax=0.36V
VOHmin=0.9×VSIM
VSIM=1.8V:
VOLmax=0.2V
VOHmin=0.9×VSIM
 
ADC 接口
ADC AI 数模转换接口 电压输入范围:
0V~1.8V
不用则悬空
GPIO 接口
23 GPIO IO 通用输入输出接口 VILmin=0V
VILmax=0.3V×VDD_EXT
VIHmin=0.7×VDD_EXT
VIHmax=VDD_EXT
VOLmax=0.25×VDD_EXT
VOHmin=0.75×VDD_EXT
不用则悬空
休眠/唤醒接口
5 WAKE_IN  DI 唤醒模组输入接口 VILmax=0.33V
VIHmin=0.77V
VIHmax=1.8V
电 源 域VRTC,不用则悬空。
22 WAKE_OUT DO 模组休眠状态输出接口 VOLmax=0.25×VDD_EXT
VOHmin=0.75×VDD_EXT
不用则悬空。

网络指示

21

NETLIGHT  DO 网络状态指示 VOLmax=0.25×VDD_EXT
VOHmin=0.75×VDD_EXT
不用则悬空。
天线接口
28 RF_ANT IO  GSM/NB-IOT 天线  50Ω阻抗   
GND 接口
8,26,27,29,30 GND    接地     
NC 接口
3,4  NC       不用则悬空。
RESERVED 接口
17  RESERVED  预留引脚     悬空

 

通信主要代码LoRa(RFM98号称通信距离8公里,我只试过1公里)

0CX8SVAto3mcd7uZKzw7CZMCTEEvyHXN8BcSNR5i.png

 

PedsOuJDE5SIiOLreIHtX3MOdaxRuKFys4saHO5j.png

 

TUiP7Szi4WpdYxm46rc1q85S4yioRB26Vvnsv8bu.png

 

NDH6xJG4JN3PpBMRHQvjhUJ3c724kIAPJVh6QKMe.png

 

PC0pUfc0zSkOvhVoF03ut6YtRdBsagflPXatOZks.png

v6zQjEiAl1CaID8wEuwxrs6I5lI3XDekA4B4x4aX.png

 

 

调试

NB模块:https://b23.tv/PTMVuc

模RF开关:https://b23.tv/wkQWPy

 

资源推荐

LoRa 参考资料:https://blog.csdn.net/HowieXue/article/details/78049603?utm_medium=distribute.pc_aggpage_search_result.none-task-blog-2~all~first_rank_v2~rank_v28-2-78049603.nonecase&utm_term=payloadcrcerror%20%E4%B8%AD%E6%96%AD&spm=1000.2123.3001.4430

天线设计参考:https://www.antenna-theory.com/cn/antenna.php

RF天线参考资料:https://www.docin.com/p-2158776079.html

NB参考资料:http://iot.10086.cn/Chipmodule/readmodule/id/798

 

 

设计图

原理图
PCB

BOM

暂无BOM

附件

序号文件名称下载次数
1
M5313_硬件设计指南_V001_20190216163712_10551.pdf
20
2
RFM98_V2.0.pdf
22
克隆工程
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