Ein LoRaWAN Node für unter 10€ bauen

  Aufgabe ist es einen Node für LoRaWAN für unter 10€ zu erschaffen der mit dem TTN spricht.

Das ist nicht einmal eine so schwere Aufgabe.

Als Basis nutzen wir einen Arduino Pro Mini 328 3,3V den es schon für ca 1,80 € in China gibt. Das Funkmodul wird ein RFM96W das mit ca. 6,00 € zu buche schlägt. Dann noch eine Antenne die man für ca. 2 € als 10er Gebinde bestellen kann. Als Stromversorgung haben wir ein eine Batteriebox mit Schalter verwendet um 2 AAA Batterien aufzunehmen. Diese sind für ca. 1 € zu bekommen. Bei der Energieversorgung gibt es bestimmt noch bessere Lösungen, ich würde hier bei weiteren Nodes auf Lithium Akkus mit 3,6V setzen. Damit sind wir bei ca. 9 € und es bleibt noch Geld für ein Gehäuse übrig.

Materialliste

1 x    Arduino Pro Mini 328 3,3 V
1  x   RFM95W
1 x    Helix Antenne +2,15 dBm
1 x    Batteriebox mit Schalter

1 x    FTDI interface (zum laden des Programmcodes in den Arduino)

Die Bauteile

Arduino 328 Pro Mini 3,3V
Arduino 328 Pro Mini 3,3V
RFM95W 868 MHz Funkmodul
RFM95W 868 MHz Funkmodul
Helix Antennen 868 MHz
Helix Antennen 868 MHz

Verdrahtung des RFM95W mit dem Arduino Pro Mini

Nach folgendem Plan werden nun die beiden Bauteile zusammen gebracht.

Verdrahtung von RFM95W und Arduino Pro Mini
Verdrahtung von RFM95W und Arduino Pro Mini

Nehmt bitte für GND (-) einen schwarzen und VCC (+) einen roten Draht, das erspart euch später den Ärger zufällig eine falsche Polung der Batterie zu nutzen. Benutzt Y Drähte, also „Klingeldraht und keine flexible Litze, die lässt sich sehr schlecht ab isolieren.

Schneidet euch die Drähte auf ca. 5 cm ab und entfernt auf einer Seite die Isolation. Lötet nun alle Drähte an das RFM95W Modul an und kürzt die überstehenden Drahtenden.

Nun baut ihr gleich die Antenne ein, denn jetzt stört der Arduino noch nicht und man kann das Modul noch frei bewegen.

RFM95W löten
RFM95W löten

 

 

 

 

 

 

 

 

Beginnt beim Arduino damit die Kontakte für das FTDI Interface einzubauen, danach nehmt ihr die Seite mit VCC um das RFN95W Modul mit dem Arduino zu verbinden. Passt die Drähte so an das ihr möglichst kurze Verbindungen hin bekommt. Sobald eine Seite angepasst worden ist verlötet die Verbindungen mit dem Arduino. Bevor ihr nun die 2. Seite in Angriff nehmt lötet an die beiden Lötpunkte A4 und A5 etwas längere Drähte an, diese benötigt Ihr wenn I2C Sensoren an den Node anschließen wollt. Dabei ist A4 (SDA) und A5 (SCL). Diese Lötpunkte sind nicht mehr erreichbar wenn das RFM95W Modul vollständig verbaut ist.
Nun könnt ihr die letzten Verbindungen zwischen RFM95W und dem Arduino Pro Mini herstellen, einige Drähte müssen unter dem Modul hindurch gefädelt werden, nehmt euch Zeit um hier ordentlich zu arbeiten.

Zum Ende wird an den Pin RAW die rote (+) und an GND die schwarze (-) der Batteriebox gelötet. Die Spannungsversorgung über den RAW Pin akzeptiert Spannungen bis zu 12 V DC

Achtung! Seit ihr einer Anleitung zur Reduktion des Stromverbrauchs beim Arduino Pro Mini gefolgt und habt neben der Power LED auch den Spannungsregler ausgebaut könnt ihr den RAW Pin natürlich nicht mehr nutzen und der muss über VCC mit 3,3 V versorgt werden.

Ich selber lasse den Spannungsregler eigentlich immer eingebaut, entferne aber die LED das genügt mir bei der Stromreduktion und hält mir die Möglichkeit offen auch mal höhere Versorgungsspannungen zu nutzen.

Der fertige Node auf Batteriebox

Damit ist nun der Node fertig gebaut und sollte in etwa so aussehen wie im oberen Bild.

Programmierung des Node

Um den Node nun mit der entsprechenden Software zu versorgen sind folgende Voraussetzungen zu erfüllen:

  1. Ein FTDI interface welches 3,3V beherrscht
  2. Die installierte Arduino IDE auf einem PC
    Die Anleitung  Installation der Arduino IDE auf einen PC erklärt euch wie es geht.
  3. Ein kurzes USB Kabel < 1m
  4. Anmeldung beim TTN
    Beim TTN anmelden
  5. Erstellen einer Applikation
    Eine Applikation erstellen im TTN
  6. Einrichten des Device in der Application
    Registrieren eines Device im TTN
  7. Den Sketch findet ihr bei uns im GitLab dort habe ich gleich noch ein BME280 mit verbaut.

 

 

2 Antworten auf „Ein LoRaWAN Node für unter 10€ bauen“

    1. Du meinst den Payload Decoder?


      function Decoder(bytes, port)
      {
      var retValue = {
      bytes: bytes
      };

      retValue.batt = bytes[0] / 10.0;
      if (retValue.batt === 0)
      delete retValue.batt;

      if (bytes.length >= 2)
      {
      retValue.humidity = bytes[1];
      if (retValue.humidity === 0)
      delete retValue.humidity;
      }
      if (bytes.length >= 3)
      {
      retValue.temperature = (((bytes[2] < < 8) | bytes[3]) / 10.0) - 40.0; } if (bytes.length >= 5)
      {
      retValue.pressure = ((bytes[4] < < 8) | bytes[5]); if (retValue.pressure === 0) delete retValue.pressure; } return retValue; }

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