传感器数据采集与LoRa无线传输实战

📚 共计 30 章节
01
物联网概述:从智能家居到工业4.0
架构·感知层/网络层/应用层 · 为什么LoRa?对比NB-IoT、ZigBee、Wi-Fi
LoRa对比架构
02
LoRa技术原理:扩频与CSS调制
6个关键参数:带宽、扩频因子、编码率、中心频率、输出功率、CRC
扩频CSS参数
03
硬件平台介绍:主控与LoRa模块
STM32/ESP32选型 · SX1278/SX1262对比 · 传感器选型原则
STM32ESP32SX1278
04
开发环境搭建:IDE与LoRa库
Arduino IDE / STM32CubeIDE · LoRa.h / RadioLib · 串口驱动
环境库导入
05
第一个LoRa程序:Hello LoRa
发送端与接收端框架 · 初始化 · 发送字符串 · 串口调试
入门通信
06
传感器数据读取(上):DHT11/DHT22
单总线协议 · 数据手册解读 · 驱动代码读取温湿度
DHT11单总线
07
传感器数据读取(下):光照/气压/土壤
BH1750(I2C) · BMP280(I2C/SPI) · 土壤湿度模拟量
BH1750BMP280
08
数据封装与发送:自定义帧格式
帧头·设备ID·数据长度·数据体·校验和 · 字节流打包
帧格式打包
09
数据接收与解析:CRC校验与显示
解析数据帧 · 校验CRC · 提取数据 · 串口/OLED显示
解析CRC
10
低功耗设计(上):睡眠与唤醒
LoRa Sleep/Standby · STM32 Stop/ESP32 Deep Sleep · 定时唤醒
低功耗睡眠
11
低功耗设计(下):电池与续航
18650锂电池 · 太阳能+充电管理 · 功耗测量 μA级 · 续航估算
电池太阳能
12
点对点通信实战:双向与重传
可靠通信 · 命令下发+数据上报 · 超时重传机制
点对点重传
13
星型网络搭建:网关+多节点
终端主动上报 · 网关轮询 · 冲突避免 CSMA/CA
星型CSMA/CA
14
数据中继与多跳:防止广播风暴
为什么需要中继 · 中继协议 · 转发机制 · 广播风暴抑制
中继多跳
15
AT指令与固件升级:OTA思路
E32系列AT指令 · 配置模块参数 · 远程固件升级(OTA)
AT指令OTA
16
数据上云(上):MQTT桥接
网关Wi-Fi/以太网 · 连接Mosquitto · 发布到MQTT主题
MQTT桥接
17
数据上云(下):Node-RED与仪表盘
订阅MQTT · 存入InfluxDB/MySQL · Web仪表盘搭建
Node-RED仪表盘
18
实战项目一:智能温湿度监测系统
DHT22+LoRa+STM32 · 数据上报云端 · 手机端查看
项目温湿度
19
实战项目二:远程土壤湿度灌溉控制器
土壤湿度+继电器水泵 · LoRa下发指令 · 低功耗电池
灌溉继电器
20
实战项目三:停车场车位检测系统
地磁HMC5883L · 车位状态 · 网关汇总空余车位
地磁车位
21
实战项目四:气象站数据采集系统
风速/风向/雨量/温湿度/气压 · LoRa汇聚 · 可视化
气象站多传感器
22
实战项目五:室内人员定位与追踪
RSSI测距 · 三点定位 · 锚节点与标签节点
定位RSSI
23
实战项目六:智能垃圾桶满溢监测
HC-SR04超声波 · 满溢状态上报 · 环卫调度优化
超声波垃圾桶
24
实战项目七:工业设备振动监测
MPU6050加速度 · FFT频谱 · LoRa传输特征值
振动FFT
25
实战项目八:冷链物流温度追踪
DS18B20 · 节点随货物移动 · 全程温度记录
冷链DS18B20
26
实战项目九:智能路灯控制系统
光敏电阻 · LoRa开关命令 · PWM调光 · 节能策略
路灯PWM
27
实战项目十:多传感器农业大棚系统
温湿度/光照/CO2/土壤 · 自动控制风机/补光/灌溉
农业自动控制
28
常见问题与调试技巧
距离不足 · 丢包优化 · 天线匹配 · 频谱干扰排查
调试天线
29
产品化与认证:PCB·FCC/CE
天线布局·电源滤波 · FCC/CE流程 · 可靠性测试
认证PCB
30
课程总结与未来展望
LoRaWAN vs LoRa · 卫星通信 · AI+LoRa边缘计算
展望AI