压力类传感器
SL701(LoRa版)一款带墨水屏显示的低功耗大气压温湿度监测传感器,使用LoRa扩频无线通信,支持标准LoRaWAN无线协议,内置全球地区规范(如CN470、CN779、EU433、EU868、US915、AU915、AS923、IN865等)。用户使用LoRaWAN 模式只需简单配置选择不同地区规范,即可适配各种地区的LoRaWAN标准。
SL701同时支持非LoRaWAN模式通信,支持LoRa全参数开放配置,可灵活应用于各种LoRa通信应用场景。内置可更换锂亚电池,安装部署方便,可用于仓库、机房、建筑物等室内低功耗广域物联网场景。
产品型号 | SL701-HF |
---|---|
产品图片 | |
CPU | Cortex-M 低功耗处理器 |
通信方式 | LoRa 扩频 |
加密 | AES128 |
气压测量范围 | 300 hPa ~ 1250 hPa |
温度测量范围 | 0 ℃ ~ 50 ℃ |
湿度测量范围 | 0~100 %RH |
气压精度 | 气压: ±50Pa |
温湿度精度 | 温度:±1 ℃ ,相对湿度:±5%RH |
响应时间 | 5秒(即检测周期,可配置) |
供电方式 | 2100mAh*2锂亚电池 ER14505*2 |
电池寿命 | 3年 (5秒检测,30分钟上报 ,SF9,@25℃) |
产品尺寸 | 102mm*60mm*25mm |
通讯协议 | 芮捷协议或标准LoRaWAN协议 |
数据速率 | 300bps ~ 62.5 kbps |
发射功率 | 22dBm |
接收灵敏度 | -137 dBm(BW=125kHz,SF=12) |
工作环境 | 温度:0℃~+50℃ 相对湿度:≤95%RH(无凝结) |
工作频率 | 国内:470-510 MHz (多频段可选:IN865/RU864/EU868 US915/AU915/KR920/A5923) |
显示 | 2.9寸电子墨水屏 |
安装方式 | 壁挂安装 |
设备结合LoRa低功耗远距离通信的特点,针对一些现有无线传输困难的场景,改造方便,部署简单。系统整体架构示意如下所示。
1.外接传感器接口
设备侧面3.81mm间距端子为预留孔,此设备上不用该接口,保持悬空即可。
2.SMA天线接口
天线接口采用外螺内孔形式
3.顶部按键
按键可以对设备进行软关机和触发上报数据。长按3s,设备开机、关机操作。短按(0.1~3秒之间),设备立即采集数据并上报。
4.USB接口
设备上方的USB Type-C(USB-C)接口,用于修改配置参数和系统更新。
插入USB-C线缆,连接电脑,注意:需提前安装好串口驱动,串口转USB芯片为CH340。
打开SensorTool上位机软件,使用默认波特率115200,“串口选择”设备对应的COM端口,点击“打开串口”将自动读取设备参数。等待读取完成即可查阅或修改参数。
用户可使用SensorTool通过图形界面化方式填写配置即可,如下图所示。
该参数单位为秒,当设定时间到时采集并上报传感器数据。在墨水屏版本中,系统默认数据上报周期为1800秒(即30分钟,相当于心跳传输)。如恒定环境中,即30分钟上报一次数据。该参数可根据实际情况进行调整。
该参数单位为秒,当设定时间到时,设备主动唤醒并读取传感器。读取完成后判断当前值与上次上报值差值是否超过变化量,超过则发送,不超过则不发送。
系统默认检测周期为 5 秒,最小可配置为 1 秒,最大可配置 65553 秒。该周期越小,响应越灵敏,但是功耗更高。该参数可根据实际情况进行调整。
设计变化量的目的是为了 支持设备按周期上报的同时,可以根据 检测周期 进行变化量判断。当检测数据与上次发送的数据超过变化量时立即上报,而不用等待上报周期时间。以便支持对被测量的对象的快速响应,同时兼顾在不怎么变化的时段减少发送次数,以平衡功耗和响应速度。
设备外壳上带一个按键,方便测试和开关机操作。
出厂时默认为关机状态,屏幕显示设备ID、芮捷智能官网二维码及软件版本号。此处二维码可使用SensorTool工具进行自定义修改。
长按按键 3s,系统开机,墨水屏有三秒左右刷屏时间,刷屏结束显示当前传感器所读取的数值,开机完成。开机画面示意图如下所示。
当设备处于正常运行状态时。按键按下如果持续超过3秒,设备关机。关机画面示意图如下所示。
如果按键没有持续超过3秒,则判定为短按操作,设备将进行触发上报。
通过短按按键(0.1~3秒之间)可用来测试外接探头连通性或无线性能测试。
在“关机状态”下,短按按键设备并不做任何反馈。
在“开机状态”下,短按按键时,设备开始读取传感器数据,读取完成后墨水屏开始进行3秒钟左右的刷屏,刷屏结束后屏幕显示当前传感器获取的数据并上报当前数值。
设备支持界面Logo更改操作。
将需要更换的Logo生成图片,图片大小需与显示屏相同,另图片保存方向需要为竖版。示例如下图所示。
Logo图片生成方向
在SensorTool工具中选择“固件更新”页,固件类型选择“用户数据”,在文件路径中选择编辑好的单色位图文件,然后选中设备列表中对应要更新的设备编号,点击“更新系统”进行更新。示例操作如下图所示。详细可参考《SensorTool使用手册》中的替换背景章节
使用上位机工具可对设备进行固件升级,具体参考SensorTool说明文档。
为了支持各种不同的业务模式和应用场景,终端可配置为非LoRaWAN或LoRaWAN模式。
Header | DevAddr | FCtrl | SeqNo | Sensor Data1 | … | Sensor DataN | CRC |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 字节 | 4字节 | 1 字节 | 2 字节 | 数据1 | … | 数据N | 2 字节 |
协议头 | 设备地址 | 控制字 | 包序号 | TLV(参考具体Type) | … | TLV(参考具体Type) | CRC16=Header至Sensor DataN(即CRC之前的所有字节) |
为了节约传输字节,重复或冗余的数据项在LoRaWAN模式下不上报,只上传传感器数据内容。如下所示FRMPayload即非LoRaWAN模式中的传感器数据。
FPort:1
FRMPayload:即传感器数据(消息体)
类型范围 | 说明 |
---|---|
0x00~0x0F 和0xFF | 格式(T+V),基础传感器类型,固定数据格式,省略长度字节 |
0x10~0x1F | 格式(T+L+V),通用类型,保留长度以适配定制化需求 |
0x20~0x3F | 格式(T+L+V),定制化项目需要,不同项目适配不同内容 |
0x80~未定义 | 格式(T+L+V),用户参数配置和查询,不同项目适配不同内容 |
Type | Value | Value描述 |
---|---|---|
通用应答 0xFF | 2字节 | 第1字节对应下行指令(被应答的命令) 第2字节对应结果 |
设备信息 0x00 | 2字节 | 设备信息包内容已知 故忽略长度字段节省字节 |
温度 0x04 | 2字节 | 2 字节的有符号整型 |
湿度 0x05 | 1字节 | 1 字节的无符号整型 |
压力 0x07 | 4字节 | 4 字节的有符号整型 |
Type | Value | Value | Value |
---|---|---|---|
1 Byte | 3 bit | 5bit | 1 Byte |
0x00 | Version | Voltage Level | Reserve |
Type 1 字节 | Value 2 字节 | 说明 |
---|---|---|
0x04 | 温度值 | 2 字节的有符号整型, 零下为负值 默认单位 0.1 度, 即 201 表示 20.1 度 |
示例如:0xFF88为-120(-12度),网络字节序模式为 {04 FF 88}
Type 1 字节 | Value 1 字节 | 说明 |
---|---|---|
0x05 | 湿度值 | 1 字节的无符号整型 默认单位 1%, 即 10 表示 10% |
Type 1 字节 | Value 1 字节 | 说明 |
---|---|---|
0x07 | 压力 | 4 字节的有符号整型 默认单位 Pa |
此设备中用于表示大气压力。
读相关项目中用户参数,如周期,校准值,变量设置等。
Value按顺序列出,采用Length以便自适应无线查询配置。如Length是4,则代表后面只含上报和检测周期。如Length是8,则表示含上报和检测周期和校准值。
Type | Length | Value | Value | Value | Value | Value | Value | Value |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 Byte | 1 Byte | uint16_t | uint16_t | int32_t | uint8_t | uint8_t | uint8_t | uint8_t |
0x81 | Value长度 | 上报周期 | 检测周期 | 校准值 | 变量1 | 变量2 | 变量3 | 变量4 |
设备默认运行非LoRaWAN模式,数据内容包含协议头、设备地址等前缀部分和CRC尾缀部分的完整内容。
如下所示,其中传感器数据部分,主要有设备信息(0x00)、温度(0x04)、湿度(0x05)、大气压(0x07)。
在LoRaWAN模式下,数据只有FRMPayload,即传感器数据部分。默认上报0x00、0x04、0x05、0x07类型的内容。
下行由外部或平台发送至网关,通过网关执行下发。整体下发给终端的数据报文格式与终端上报的数据格式一致。
Type 1 Byte | Value | |
---|---|---|
Read (0x01) | 1 Byte | 以Value内容区分不同请求 如 Value == 0x81, 则读用户配置数据 |
Write(0x02) | 1 + N Bytes | 首字节用于判断写内容的类型 0x00+YYMMDDhhmmss 年月日时分秒 |
目前设备的下行内容仅在LoRaWAN模式下适用。支持的指令有读取用户配置参数,写周期和变量。
Type 1 Byte | 1 Byte | |
---|---|---|
0x01 | 0x81 读用户配置 | 读周期及相关校准设置,返回请参考上行 |
Type 1 Byte | 1 Byte | N Bytes | |
---|---|---|---|
0x02 | 0x11 修改上报周期 | uint16_t | 即LFT值,单位秒 |
0x02 | 0x12 修改采样周期 | uint16_t | 即LCP值,单位秒 |
0x02 | 0x14 变量1 | uint8_t | 无符号整型,温度变化量 |
0x02 | 0x15 变量2 | uint8_t | 无符号整型,湿度变化量 |
0x02 | 0x16 变量3 | uint8_t | 无符号整型,压力变化量,单位1 hPa |
本文档使用的 CRC 校验算法请咨询相关技术或销售人员。
正常运行如下所示,由于内部存在电容,瞬时电流存在一定偏差,一般约7uA左右。
如下所示,读取数据时电流可换做为200ms周期,平均电流约1.7mA。单次检测功耗约0.094 uAh
示例:以最慢速SF12为例。发射动作电流功耗,一般150mA左右(具体看天线匹配度,约130~160mA左右)。测试以较差天性能测试情况,如下所示。
图示:上报数据电流消耗(SF12)
发送持续时间约SF12时间约1.6s, 消耗电量=140*1.6s = 63uAh左右。采集和刷屏大约4秒,平均电流消耗约20mA, 消耗电量=20*3s = 23uAh左右。
其它如SF9发送功耗如下所示。
扩频因子SF | 接收灵敏度dBm,@BW=125K,470MHz |
---|---|
SF=7 | -126 |
SF=8 | -129 |
SF=9 | -131 |
SF=10 | -134 |
SF=11 | -136 |
SF=12 | -139 |
与其它传感器类似,最大发送功率约为21.5dBm左右。
相关下载
相关产品