智慧农业接入复合式树莓派网关

Posted 2022-02-14 三明治开发社区

一、功能概述

​树莓派网关采集485温湿度传感器以及485门磁开关状态数据上报到云端；同时收到云端的指令，树莓派网关处理之后，控制继电器动作，同时继电器返回当前的状态给云端； 树莓派网关采集LORA子设备接收到的温湿度以及光照度数据上报到云端。

​树莓派网关和485子设备交互在文档树莓派如何与物联网平台交互上已讲述，这里就不在叙述了。下面会叙述LORA子设备如何把接收到的数据通过树莓派网关上报到云端。

​ 树莓派与LORA通信以及与涂鸦云平台交互代码：demo下载地址
​ 树莓派与485子设备通信代码： demo下载地址

二、硬件准备

1. 树莓派（Pi4B）

   

​ 通过配置交换映射关系，把树莓派硬件串口ttyAMA0映射到（GPIO14，GPIO15）上，通过此串口和485子设备通信。
​ 通过SPI0和LORA模块（SX1268）通信。
​ 可以通过执行命令：ls -l /dev来查看设备节点。

2. LORA模块(发送部分：发送部分采用自己画的一款控制板，带有LLCC68芯片）

3. LORA模块(接收部分：接收部分采用的是SX1268LORA板）

4. 光照度检测模块
光照度检测选取BH1750模块。

5. 温湿度检测模块
温湿度检测选取涂鸦的SHT30模块。

6. 485转TTL模块

DIR这个管脚控制485转TTL模块发送与接收。当DIR为高电平的时候，处于发送模式；当DIR为低电平的时候，处于接收模式。

7. 路由器（可选）
树莓派可以连接路由器，也可以连接手机WIFI热点，打开SSH服务。（具体可以参照下面所述登陆树莓派的方法）
8. 继电器模块（485通信）

9. 温湿度传感器（485通信）

10. 门磁开关（485通信）

    ​ Modbus-Rtu 9600

    

11. 电源设备（使用树莓派配置的电源插座即可）

三、硬件连接

LORA模块（SX1268）与树莓派连线：

LORA模块（SX1268)	树莓派I/O
DIO1	GPIO.23
BUSY	GPIO.1
MI	MISO
NR	GPIO.29
MO	MOSI
SCK	SCLK
NSS	GPIO.5
GND	GND
RX指示灯	GPIO.27
TX指示灯	GPIO.28

485转TTL模块与树莓派连线：

485转TTL模块	树莓派I/O
GND	电源参考地
5V	电源供电脚
TX	RXD
DIR	GPIO.0
RX	TXD

四、登陆树莓派

​ 如果没有了屏幕，就必须通过网络来登录和控制树莓派电脑，因此必须要有网络支持。我们可以通过手机开WiFi热点，然后修改树莓派的配置文件来连接手机网络，并且打开SSH服务（笔记本电脑也要连接手机的WiFi热点）或者把树莓派通过网线连接到路由器，电脑连接路由器的无线网，使得树莓派和电脑在一个局域网内，并且打开SSH服务。下面分享两种基于SSH网络登陆树莓派的方式。

1、利用路由器搭建局域网登陆树莓派

​ （1）用路由器搭建局域网，电脑无线或有线方式连接路由器，树莓派用网线连接路由器。一般来说，Raspberry会配置为DHCP，自动获取IP。
​ （2）登陆路由器，查看Raspberry的IP地址，在电脑的CMD下ping该IP地址，能够ping通。
​ （3）在SSH客户端输入该IP和端口号22，登陆Raspberry，输入用户名和密码即可。

2、电脑无线端口共享给有线端口登陆树莓派

​ 当没有路由器或者已连接但无法知道树莓派的确切IP怎么办，可以通过电脑的双网卡进行分配。一般来说，现在的电脑都支持双网卡，一个有线一个无线，那么可以直接将网线把电脑网口和树莓派网口连接起来，配置电脑的无线接口共享给有线网卡，并对有线网卡进行网络共享。前提是需要设置有线网卡的IPV4为DHCP模式。具体步骤如下：

​ （1）打开“网络和Internet”选项->更改适配器选项->WLAN属性->共享->允许其他用户通过此计算机的Internet连接来连接->选择有线网卡。（ 手机开WIFI热点连接时，选择以太网。）
​ （2）设置有线网卡IPv4自动获取IP
​ （3）cmd 输入arp -a 查看以192.168.137.1 为网关的列表中出现的树莓派端口，通过插拔网线的方式，看多了哪一个IP，那个就是树莓派的IP。
​ （4）启用ssh，端口22, 访问ip为192.168.137.239
​ （5）连接SSH，输入用户名和密码即可。