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LoRa按钮终端

LoRa 按钮终端

一键式紧急按钮，基于 LoRa 传送到服务器，通过手机 / PC / 电子显示屏 / 语音等通知工作人员快速处理事件。
LoRa LoRaWAN 按钮终端开源设计 Arduino

组件和材料

LoRa 扩展板 x 1 采购链接
Arduino UNO x 1 采购链接

按钮 x 1 采购链接
LED LED x 1 采购链接
天线 x 1 采购链接
杜邦线 x 2 采购链接

软件和网络

LoRa网关 采购链接
LoRaServer 下载链接
LoRaApp LoRaApp 下载链接
Arduino IDE 下载链接

项目介绍

应急处理保障生命财产安全，一直是社会的基本需求，LoRa 紧急报警系统广泛应用于：部队、学校、医院、银行、养老院等场景。

LoRa 紧急报警系统

相比传统的产品，LoRa 按钮终端具备的优点为：

安装简单便捷，不需要布线
长距离通信，防止数据丢失
超低功耗，2节5号电池工作数年

本项目开源设计 LoRa 按钮终端的核心—软件和硬件，用户选择一个漂亮的外壳和电池，即可组成一个产品。
同时，简介了 LoRa 网络组件，轻松构建一个商用的应急物联网。

技术细节

元器件介绍

这是专为 Arduino 而设计的 LoRa 扩展板，既可以安装在 Arduino UNO 上，也能使用杜邦线连接到 Arduino Pro Mini。

它能达到空旷 10km 的通信距离，休眠电流仅 1.3uA。精心设计的软件库，使其开发极为容易：

发送数据

LoRa.write("123", 3);

接收数据

if (LoRa.availabe()) { 
    len = LoRa.read(buf, MAX_LEN); 
}

Arduino UNO

Arduino UNO 是最常用的开发板，它便宜简单，接线方便。

按钮开关，按下闭合接通，松开恢复开路。

470MHz 高频胶棒天线，增益 3.5dB，特别适合中国 LoRa 频段范围（470~510MHz）。

硬件接线

如下图所示，使用公对母的杜邦线连接 Arduino 和按钮+LED
接线图
产品实物

通信逻辑

如下图所示，按钮终端上报事件给 App。

为此，需要配置如下的网络组件：

运行效果

如下图所示，当用户压下按钮，LoRa 终端闪烁 LED 灯，App 显示本次紧急事件。

ArduinoLoRa+按钮演示视频

App显示数据

行业第一的超低功耗—休眠仅 1.4uA

如下图所示（实物拍摄），ArduinoLoRa+ 的低功耗可达 1.4uA，这不仅是行业第一的超低功耗，而且达到了器件极限！

如下图所示，2 节 5 号碱性电池容量约 2890mAH，因为 LoRa 按钮终端是”平时休眠，触发供电“，设平均 10 分钟工作一次，电池可工作近 9 年。终端电池寿命计算器
电池工作寿命近 9 年

Arduino 代码

编译本工程需要添加 LoRa 驱动库

使用 Arduino IDE 打开工程，点击"Sketch -> Include Library -> Add .ZIP Library…"

Arduino 的 zip 库安装路径一般为：C:\Users\Administrator\Documents\Arduino\libraries

Arduino 的代码简洁，容易理解，下载链接

DEBUG 设置为 0 禁止调试功能；设置为 1 它将通过 8 和 9 两个引脚打印调试信息（使用“USB转串口”连接到 PC）。
debounce() 可靠地检测按钮的闭合，它使用”去抖“算法，仅当在指定周期（本例为 50ms）按钮保持稳定，才返回状态值（按下为真，不按为假）。
不同的开关有自己的”弹性系数“，这需要打开调试功能，跟踪 count 的打印值，修改 debounceDelay 值直到计数保持与按钮动作同步。

#include <lora.h>

lora LoRa;
const int inputPin = 2;        // the number of the input pin
const int ledPin = 13;         // the number of the output pin
const int debounceDelay = 50;  // milliseconds to wait until stable

#define DEBUG    0  // 0=disable, 1=enable

#if DEBUG
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial debugSerial(8, 9);  // 8=RX, 9=TX
int count;   // add this variable to store the number of presses
#endif

boolean debounce(int pin)
{
  boolean state;
  boolean previousState;
  previousState = digitalRead(pin);          // store switch state
  for (int counter=0; counter < debounceDelay; counter++)
  {
      delay(1);                  // wait for 1 millisecond
      state = digitalRead(pin);  // read the pin
      if (state != previousState)
      {
         counter = 0; // reset the counter if the state changes
         previousState = state;  // and save the current state
      }
  }
  // here when the switch state has been stable longer than the debounce period
  if (LOW == state)
    return true;
  else
    return false;
}

void setup()
{
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  pinMode(inputPin, INPUT);
  digitalWrite(inputPin, HIGH);  
  Serial.begin(115200);
#if DEBUG
  debugSerial.begin(9600); // add this to the setup function
#endif
}

void loop()
{
  boolean array[1];
        
  if (debounce(inputPin))
  {
    array[0] = true;
    LoRa.write(array, sizeof(array[0]));

    digitalWrite(ledPin, HIGH);
    delay(100);
    digitalWrite(ledPin, LOW);
#if DEBUG
    count++;        // increment count
    debugSerial.println(count);  // display the count on the Serial Monitor
#endif
  }
}

低成本批量生产

LoRa 按钮终端的硬件成本约￥50，这依赖于批量数目和供货渠道。

批量生产的一些技术挑战：尺寸，成本，功耗，烧录，升级。
我们为您准备好解决方案：低成本快速开发LoRa终端：从1到10000

花 1 小时，开源设计 LoRa 按钮终端