📡 LoRa 电力线杆倾斜预警 · 实战
📘 30 章完整目录
风格
01
项目背景与系统概述
电力线杆倾斜危害
LoRa技术优势
系统架构与功能模块
02
硬件选型与核心器件
主控芯片(STM32/ESP32)
LoRa模块(SX1278)
倾角传感器/电源管理
03
倾角传感器原理与选型
MEMS加速度计原理
倾角计算数学模型
精度/功耗/成本对比
04
LoRa通信技术详解
扩频原理
频段选择(470/868/915MHz)
扩频因子/带宽/编码率
05
STM32开发环境搭建
STM32CubeMX配置
HAL库/Keil IAR
J-Link/ST-Link调试
06
传感器数据采集驱动
I2C/SPI总线
MPU6050初始化
滑动平均/卡尔曼滤波
07
倾角计算与姿态解算
欧拉角与四元数
互补滤波
Mahony滤波算法
08
LoRa模块驱动开发
SX1278寄存器配置
SPI通信调试
CAD信道活动检测
09
数据协议设计
自定义帧结构
CRC校验
心跳包与告警包
10
低功耗策略设计
STM32睡眠模式
LoRa休眠控制
电池续航估算
11
电源管理电路设计
锂电池充放电(TP4056)
升压/降压转换器
低功耗LDO选型
12
PCB设计与硬件集成
原理图绘制(Altium/EasyEDA)
布局布线要点
天线匹配与阻抗
13
固件架构设计
任务调度(裸机/FreeRTOS)
模块化编程
状态机/日志调试
14
数据采集节点固件实现
主循环流程
传感器定时采集
异常状态处理
15
LoRa网关设计与实现
网关硬件(RPi/ESP32)
多节点数据接收
数据转发至服务器
16
服务器端数据接收
TCP/UDP服务器
MQTT协议接入
数据解析与入库
17
数据库设计与存储
时序数据库选型
数据表结构设计
查询优化/保留策略
18
后端API开发
RESTful API(Flask/Django)
设备管理接口
告警推送接口
19
前端可视化大屏开发
ECharts图表
WebSocket实时数据
历史趋势/设备地图
20
告警阈值与规则引擎
多级告警(黄/橙/红)
告警去重与聚合
短信/邮件/微信通知
21
系统测试与校准
传感器零点校准
角度/通信距离测试
功耗实测与优化
22
现场部署与安装
设备安装规范
天线/防水防尘
现场调试流程
23
数据安全与加密
LoRa数据加密(AES128)
设备身份认证
防重放攻击
24
OTA远程升级
固件分区设计
差分升级/回滚机制
远程升级流程
25
多节点组网与冲突避免
TDMA时分多址
ALOHA/CSMA/CA
网络拓扑管理
26
边缘计算与本地决策
边缘节点数据处理
本地告警/断网续传
SD卡/Flash存储
27
系统可靠性设计
看门狗定时器
数据冗余备份
EMC抗干扰设计
28
项目文档与交付
需求/设计文档
测试报告
用户手册编写规范
29
案例分析与故障排查
典型倾斜案例复盘
通信/传感器/电源故障
异常诊断
30
项目总结与未来展望
系统优化方向
AI预测性维护
5G+LoRa融合