Funkfernschalten via LoRa
In Bearbeitung
Stand: 15. Dezember 2017

An anderer Stelle [1] hatte ich schon einmal ausführlich über die LoRa-Funkbausteine mit UART-Schnittstelle und einige der sich mit ihrer Hilfe ergebenden Einsatzmöglichkeiten berichtet. Abhängig von verschiedenen Parametern ( wie z.B. LoRa-Modi, Sendeleistung, Antennentypen, Antennenstandorten, Geländebeschaffenheit )  lassen sich mit ihnen Distanzen von bis zu mehreren Kilometern überbrücken.
Bei der hier zu beschreibenden Anwendung geht es nun um das Fernschalten via LoRa-Funk. Vorgesehen sind dabei max. 4 Schaltkanäle mit Befehlen für OFF/ON- und Puls-Funktionen. Dazu kommen ein RESET- und ein Statusabfragebefehl. Als Besonderheit werden alle ausgehenden Schaltbefehle von der auswertenden Einheit mit kurzen individuellen Textfolgen quittiert, was eine weitgehende Kontrolle ihrer tatsächlichen Ausführung ermöglicht.


Abb.1  Beispiel für Terminalprogramm mit Macro-Befehlstasten und Quittungstextanzeige


Die Eingabeeinheit

Die Befehlseingabe erfolgt mithilfe eines Terminalprogrammes über ein ANDROID Smartphone/Tablet ( Abb.1 ). Mein APP-Favorit ist dabei das aus dem ANDROID Play-Store kostenlos herunterladbare Programm "Serial Bluetooth Terminal". Leicht erkennbar ist es an seinem Logo, einem gelben RS-232-Stecker. Der Vorteil dieses Programmes liegt auch in seinen Möglichkeiten zur einfachen Erstellung von Macros. Dazu sind die jeweiligen Eingabetasten für einige Sekunden niederzudrücken. Im sich danach öffnenden Fenster können getrennte Zeichenfolgen für Tastentext und Ausgabesequenz eingegeben werden, wobei dieser Vorgang jeweils durch Anklicken des Hakens am rechten oberen Bildschirmrand abzuschliessen ist. Mit Hilfe dieser Makros lassen sich alle benötigten Schaltbefehle auf einfachste Weise generieren. Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, bestehen sie bei vorliegender Anwendung allerdings aus nur jeweils einem einzigen ASCII-Zeichen.

FUNKTION BEFEHLSCODE
Channel 1  "OFF"
a
Channel 1  "ON"
A
Channel 2 "OFF"
b
Channel 2 "ON"
B
Channel 3 "OFF"
c
Channel 3 "ON"
C
Channel 4 "OFF"
d
Channel 4 "ON"
D
Channel 1 Puls ( pos. )
1
Channel 2 Puls ( pos. )
2
Channel 3 Puls ( pos. )
3
Channel 4 Puls ( pos. )
4
RESET
r oder R
STATUSABFRAGE
s oder S
Tabelle 1

Via Bluetoothverbindung gelangen die Schaltbefehle an ein Modul des Typs "HC-06", welches direkt mit den seriellen UART-Anschlüssen des benutzten LoRa-Transceivermoduls "DRF1278DM" verbunden ist. Die entsprechende Anordnung hatte ich schon in [1] ausführlich beschrieben ( siehe dort: Abb.5a und Abb.7 ).  

Die Auswerteinheit

Sie setzt sich zusammen aus einem zur Befehlseingabeseite kompatiblen LoRa-Transceivermodul und einem über dessen TTL-UART-Anschlüsse verbundenen ANDROID-Baustein des Typs "Pro-Mini" in der 3V-Version. Hardwaremäßig ist diese Einheit weitgehend identisch zur Beschreibung in [1], wobei Abb.2 das an vorliegende Anwendung angepasste Schaltbild zeigt.


Abb.2  Schaltbild  der Auswerteinheit

Der auf den Pro-Mini zu ladende Arduino-Sketch [2] bewirkt eine Verarbeitung seriell eintreffender Schaltbefehle. Er basiert auf einer Veröffentlichung in [3], wobei von dem ursprünglichen Original nur noch ein Gerippe verblieben ist.
In der realisierten Version stehen die Schaltausgänge der möglichen 4 Kanäle an den Pro-Mini-Ausgängen #4 bis #7 bereit und können von dort aus z.B. angeschlossene Relaisbausteine * steuern.

Befehlsabhängig werden zudem die oben schon erwähnten Quittungstexte generiert und zur seriellen Aussendung in Richtung Geberseite bereitgestellt. Bei
bestehender Funkverbindung erscheinen sie schon wenige Sekunden nach Befehlsausgabe im Eingangsfenster des Terminalprogrammes ( siehe Abb.1 ).

* Ein geeigneter 4-fach-Relaisbaustein ist z.B. unter der Best-Nr.: 1488848-62 bei Fa. Conrad erhältlich ( siehe Abb.3 ).   


Abb.3  Beispiel für Relaisschalteinheit


Linkliste

[1] http://www.kh-gps.de/loratext.htm
[2] http://www.kh-gps.de/
ser_uni_switch_1.zip
[3] http://www.instructables.com/id/Arduino-powered-bluetooth-remote-relay-switch/

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