LoRa 多传感器融合实战
📚 30 章 · 从入门到实战
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01
物联网与LoRa概述
概念
物联网概念、无线通信技术对比、LoRa技术起源与特点、LoRa与LoRaWAN的区别。
02
LoRa射频基础
原理
扩频通信原理、SF扩频因子、BW带宽、CR编码率、链路预算与灵敏度。
03
LoRa芯片选型
硬件
SX1276/SX1278对比、SX1262/SX1268新特性、国产ASR6501/ASR6502方案、选型建议。
04
常用传感器介绍
器件
温湿度传感器SHT30、光照传感器BH1750、CO₂传感器MH-Z19B、PM2.5传感器PMS5003。
05
传感器接口协议
协议
I²C协议详解、SPI协议详解、UART协议详解、传感器时序分析。
06
STM32微控制器基础
MCU
STM32系列选型、CubeMX配置、HAL库开发、时钟树配置。
07
STM32 GPIO编程
基础
GPIO模式配置、推挽输出与开漏输出、外部中断、按键消抖。
08
STM32 I²C驱动
驱动
I²C时序、主模式收发、多字节读写、SHT30驱动实现。
09
STM32 SPI驱动
驱动
SPI模式选择、全双工通信、DMA传输、SX1278 SPI配置。
10
STM32 UART驱动
驱动
UART配置、中断接收、DMA收发、MH-Z19B数据解析。
11
SX1278寄存器配置
射频
寄存器映射、LoRa模式配置、频率设置、功率设置。
12
SX1278发送模式
通信
FIFO操作、数据包格式、CRC校验、发送流程实现。
13
SX1278接收模式
通信
连续接收与单次接收、接收超时、RSSI与SNR读取、CAD检测。
14
LoRa数据包结构
协议
前导码、报头模式、有效载荷、CRC校验、数据包解析。
15
传感器数据采集
采集
SHT30温湿度读取、BH1750光照读取、MH-Z19B CO₂读取、PMS5003 PM2.5读取。
16
多传感器轮询策略
调度
时间片轮询、优先级调度、传感器故障检测、数据有效性校验。
17
数据融合算法
算法
加权平均法、卡尔曼滤波入门、滑动窗口滤波、异常值剔除。
18
LoRa组网基础
组网
星型拓扑、点对点通信、广播通信、地址分配。
19
LoRaWAN协议入门
协议
Class A/B/C模式、OTAA与ABP入网、MAC命令、数据速率自适应。
20
LoRaWAN服务器搭建
服务器
ChirpStack部署、网络服务器配置、应用服务器配置、设备注册。
21
MQTT协议与云平台
云
MQTT基础、EMQX搭建、阿里云IoT接入、数据上云。
22
数据存储方案
存储
本地SD卡存储、Flash存储、MySQL数据库、时序数据库InfluxDB。
23
数据可视化
展示
Node-RED仪表盘、Grafana配置、Web前端展示、移动端APP。
24
低功耗设计
功耗
STM32低功耗模式、SX1278睡眠模式、传感器功耗管理、电池供电计算。
25
天线与射频设计
射频
天线类型、阻抗匹配、SMA接口、射频布局注意事项。
26
硬件PCB设计
硬件
原理图设计、布局布线、电源完整性、信号完整性。
27
固件升级
升级
OTA升级原理、Bootloader设计、固件分包传输、升级可靠性。
28
系统调试与测试
测试
逻辑分析仪使用、频谱仪使用、通信距离测试、功耗测试。
29
项目实战
实战
智能温湿度监测系统、空气质量监测系统、环境综合监测站。
30
课程总结与展望
总结
技术总结、常见问题FAQ、LoRa与5G融合、未来发展趋势。