Digitrode

В некоторых случаях, например, когда нет доступа к сотовой связи, необходимо передать короткие, но важные сообщения в точку, расположенную за несколько километров, а то и несколько десятков километров (если на открытом пространстве). В данном случае может помочь стандарт передачи данных по беспроводному каналу LoRa, который в последнее время заметно набирает популярность.

В рамках данного проекта мы сделаем своеобразный мессенджер на основе микроконтроллера ESP32 и LoRa-модуля RFM95W.

Помимо ESP32 и RFM95W в схеме также используются OLED-дисплей 128x32 для отображения сообщения, пьезозуммер для звукового оповещения о поступлении сообщения, кнопка для выбора и отправки сообщения, антенны и аккумулятора. Схема подключения компонентов представлена далее:

Код программы для Arduino представлен далее. Отдельно в файле messages.h имеются тексты сообщений. При желании проект можно модернизировать, добавив клавиатуру или организовав ввод сообщения через мобильный с передачей на ESP32 по WiFi или Bluetooth.

#include <SPI.h>       
#include <LoRa.h>
#include <U8g2lib.h>
#include "OneButton.h"
#include "messages.h"

#ifdef U8X8_HAVE_HW_SPI
#include <SPI.h>
#endif
#ifdef U8X8_HAVE_HW_I2C
#include <Wire.h>
#endif

U8G2_SSD1306_128X32_UNIVISION_F_SW_I2C u8g2(U8G2_R0, SCL, SDA, U8X8_PIN_NONE);

#define PIN_INPUT 15
#define PIN_BUZ 4 
int buzState = LOW;
OneButton button(PIN_INPUT, true);

int exitFlag = 0;
int stringNumber = -1;

const int csPin = 5;          
const int resetPin = 14; 
const int irqPin = 2;  

String outgoing;        

byte msgCount = 0;         
byte localAddress = 0xBA;   
byte destination = 0xFF;   
long lastSendTime = 0;      
int interval = 2000;        



void setup() {
  Serial.begin(115200);           
  u8g2.begin();

  pinMode(PIN_BUZ, OUTPUT);
  digitalWrite(PIN_BUZ, buzState); 

  button.attachClick(Click);
  button.attachLongPressStart(longPressStart);

  LoRa.setPins(csPin, resetPin, irqPin);

  if (!LoRa.begin(866E6)) {   
    Serial.println("LoRa init failed. Check your connections.");
    while (true);           
  }

  Serial.println("LoRa init succeeded.");
}

void loop() {

  delay(10);
  button.tick();
  onReceive(LoRa.parsePacket());
}

void sendMessage(String outgoing) {
  LoRa.beginPacket();                
  LoRa.write(destination);           
  LoRa.write(localAddress);          
  LoRa.write(msgCount);                
  LoRa.write(outgoing.length());      
  LoRa.print(outgoing);                 
  LoRa.endPacket();                
  msgCount++;                     
}

void onReceive(int packetSize) {
  if (packetSize == 0) return;        

  int recipient = LoRa.read();       
  byte sender = LoRa.read();        
  byte incomingMsgId = LoRa.read();    
  byte incomingLength = LoRa.read();   

  String incoming = "";

  while (LoRa.available()) {
    incoming += (char)LoRa.read();
  }

  if (incomingLength != incoming.length()) {  
    Serial.println("error: message length does not match length");
    return;                           
  }


  if (recipient != localAddress && recipient != 0xFF) {
    Serial.println("This message is not for me.");
    return;                     
  }

  Serial.println("Received from: 0x" + String(sender, HEX));
  Serial.println("Sent to: 0x" + String(recipient, HEX));
  Serial.println("Message ID: " + String(incomingMsgId));
  Serial.println("Message length: " + String(incomingLength));
  Serial.println("Message: " + incoming);
  Serial.println("RSSI: " + String(LoRa.packetRssi()));
  Serial.println("Snr: " + String(LoRa.packetSnr()));
  Serial.println();
  digitalWrite(PIN_BUZ, !buzState);
  Serial.println("Buzzer ON");
  delay (100);
  digitalWrite(PIN_BUZ, buzState);
  Serial.println("Buzzer OFF");
  sendDisplay(sender, incoming);
}

void sendDisplay(unsigned int nodeID, String messageLoRa) {
  char messageLocal[MAX_STRING_SIZE];
  u8g2.clearBuffer();          
  u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB08_tr); 
  sprintf (messageLocal, "Message From: %d", nodeID);
  u8g2.drawStr(0,10, messageLocal);
  messageLoRa.toCharArray(messageLocal, MAX_STRING_SIZE);
  u8g2.drawStr(0,30, messageLocal); 
  u8g2.sendBuffer();          
  delay(1000);  
}


void Click()
{
  Serial.println("x1");
  stringNumber++;
  if (stringNumber > 3)
    stringNumber = 0;
  displayString (stringNumber+1, arr[stringNumber]);
  
  exitFlag = 0;

} 

void longPressStart()
{
  Serial.println("Long");
  displaySend (stringNumber+1, arr[stringNumber]);
  //LoRaNow.clear();
  sendMessage(arr[stringNumber]);
  exitFlag = 1;
 
} 


void displayString (unsigned int stringNo, char* stringToDisplay) {
  char messageLocal[MAX_STRING_SIZE];
  u8g2.clearBuffer();          
  u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB08_tr); 
  sprintf (messageLocal, "Destination: %d", destination);   
  u8g2.drawStr(0,10, messageLocal);
  sprintf (messageLocal, "Text selection: %d of %d", stringNo, NUMBER_OF_STRING); 
  u8g2.drawStr(0,20, messageLocal);
  u8g2.drawStr(0,30, stringToDisplay); 
  u8g2.sendBuffer();          
  delay(100);  
}

void displaySend (unsigned int stringNo, char* stringToDisplay) {
  char messageLocal[MAX_STRING_SIZE];
  u8g2.clearBuffer();          
  u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB08_tr); 
  sprintf (messageLocal, "Destination: %d", destination);
  u8g2.drawStr(0,10, messageLocal);
  sprintf (messageLocal, "Sending Message: %d of %d", stringNo, NUMBER_OF_STRING);  
  u8g2.drawStr(0,20, messageLocal);
  u8g2.drawStr(0,30, stringToDisplay); 
  u8g2.sendBuffer();          
  delay(100);  
}

Содержимое файла messages.h:

#define NUMBER_OF_STRING 4
#define MAX_STRING_SIZE 40

char arr[NUMBER_OF_STRING][MAX_STRING_SIZE] =
{ "Get on the phone!",
  "The music is too loud",
  "I'm ready to move",
  "See you at 10:00 AM"
};

© digitrode.ru

Теги: ESP32, LoRa