SL100系列温湿度传感器产品说明书(无屏版)

SL100系列温湿度传感器产品说明书(无屏版)

1. 产品概述

SL100系列是一款低功耗温湿度监测传感器,支持LoRa无线通信,功耗低,距离远,内置高容量锂亚电池,简单易部署,可用于仓库、大棚、机房等低功耗广域物联网场景。

传感器类型 订货型号
内置温湿度SHT30 SL100CN, SL100EU,SL100US,SL100AS
外接温湿度SHT30 SL110CN, SL110EU,SL110US,SL110AS

型号尾缀说明
CN: 采用LoRaWAN CN470协议,使用频段:470~510 MHz
EU: 采用LoRaWAN EU868协议,使用频段:863~870 MHz
US: 采用LoRaWAN US915协议,使用频段:902~928 MHz
AS: 采用LoRaWAN AS923协议,使用频段:920~925 MHz

1.1.产品特性

主要功能及特性如下:

  • 1.最大发射功率 22dBm,传输距离远,空旷可达 3-5 KM
  • 2.内置 4800mAh 锂亚电池
  • 3.采用进口 Sensirion 温湿度传感器 SHT30
  • 4.传感器探头内置和外接可选,灵活部署测温点
  • 5.使用 USB-Type C 接口,串口配置参数
  • 6.无线 LoRa 参数支持查询和修改,可根据实际使用灵活配置
  • 7.开放通信协议,简单配置即可接入第三方 LoRa 网关
  • 8.全工业级芯片设计,工作温度可达-40℃~+85℃

1.2.产品规格

参数 <center> 特性</center>
CPU STM32L151 低功耗处理器
无线 LoRa(SX1268/SX1262)
加密 AES128
供电 内置锂亚电池(不可充电)
电池容量 4800 mAh
功耗寿命 3年:(3秒采样,5分钟上报 @SF9)
5年:(3秒采样,10分钟上报 @SF9)
温度测量范围(内置型) -40 ℃ ~ 85 ℃
温度测量范围(外接型) -40 ℃ ~ 125 ℃
湿度测量范围 0~100 %RH
通信方式 半双工
精度 湿度:±0.3 ℃,湿度:±3 %RH
响应时间 3秒(可配置,即采样时间)
数据速率 300bps ~ 62.5 kbps
尺寸 102mm X 60mm X 25mm
发射功率 最大 22dBm
接收灵敏度 -140 dBm
天线接口 SMA 外螺内孔
工作频率 SX1268: CN470
SX1262: EU868 / US915 / AS923

1.3.产品详情

image.png

正面视图

image.png

侧面视图

image.png

尺寸图

1.4.产品详情

视频介绍  
http://doc.rejeee.com/web/#/29?page_id=226

2. 使用说明

在使用之前,请安装好 LoRa 天线,确保电池安装到位,如电池耗尽,请更换同类型的 ER14505 锂亚电池即可,锂亚电池电压为 3.6V,常规 5 号南孚电池电压约 1.5V,不可替代使用,如误用,仅无法正常工作,并不会损坏设备。

2.1.顶部按键功能

2.1.1. 长按开机

出厂时默认为关机状态。 如不确定设备是否开机,参考 [短按功能](#2.1.3. 短按功能)(看LED是否显示)。
长按按键 3s,系统开机。开机成功后,面板 4 颗 LED 灯,从左至右依次点亮,开机完成。

除非特殊定制需要,默认设备运行使用LoRaWAN的OTAA方式。设备开机自动入网。入网完成后自动进行数据采集和上报。入网成功之前不会上报数据。非OTAA方式下,设备无入网动作,开机后直接上报数据。

2.1.2. 长按关机

长按按键 3s系统关机,面板 4 颗 LED 灯,从右至左依次熄灭,完成关机动作。关机之后,不再进行数据采集和上报。

2.1.3. 短按功能

关机状态 下,短按按键 设备LED并不做任何反馈。
开机状态 下,短按按键时,设备先显示电池电量等级(LED显示),然后采集温湿度数据,并上报至网关。

2.2.显示面板

设备正面包含 4 颗 LED 显示,其中 Power 和 Sensor 为红绿双色显示,RX 和 TX 为单绿色显示。这些 LED 主要显示一下信息。

2.2.1. 开关机显示

开机时,4 颗 LED 灯,从左至右依次点亮。关机时,4 颗 LED 灯,从右至左依次熄灭。

2.2.2. 显示电量

当短按按键时,设备首先检查并显示电池电量,这 4 颗 LED 点亮的数量对应相应的电量百分比。当电池电量过低时,Power 位置 LED 显示为红色,此时建议更换新电池。

2.2.3. 传感器工作指示

当传感器进行测量时,Sensor 灯会闪烁,当成功获取数据时显示为绿色,为降低功耗仅持续几十毫秒。当传感器故障则显示为红色。此时可检查外部温湿度探头安装是否到位。

2.2.4. 无线收发指示

RX 和 TX 作为 LoRa 收发数据指示,在发送数据和接收数据过程中,对应LED 显示为绿色。

2.3.外接传感器接口

外置传感器版本:可通过设备侧面 3.81mm 间距端子外接温湿度传感器,接口顺序如下图所示。默认固件仅支持 SHT30 或 SHT31 数字 I2C 接口传感器,如需其他型号支持,请咨询技术工程师。

内置传感器版本:此接口不再支持外接第二个温湿度传感器,保持悬空即可。

image.png

2.3.1 外接传感器样品图

外接温湿度传感器探头


image.png

外接温度传感器探头


image.png

2.4.USB 接口

设备顶部 USB 接口,可以对设备进行供电和参数配置,USB 连接电脑之后,安装 USB 转串口驱动,接口芯片为 CH340,识别串口之后,可通过上位机工具或者串口工具对设备进行参数修改。默认串口参数为:115200,8 数据位,无校验,1 停止位,无流控。

如果客户熟悉Rejeee的的AT指令操作,也可使用各种通用的串口调式助手进行参数修改。或使用Rejeee的配置工具SensorTool 进行修改参数。

2.5.天线

设备天线接口采用标准 SMA,外螺纹内孔的规格,安装时,注意避开金属和强干扰设备,如安装环境较差,建议使用带馈线的吸盘天线进行安装。

2.6.数据上报

  • 开机成功后,立即上报一次数据。
  • 短按按键,立即上报一次数据。
  • 当温湿度和前次上报数据相比,变化超过 1℃或湿度变化超过 5%,立即上报数据。
  • 系统心跳周期时间到时,上报数据。

3. 参数配置

推荐配置工具为SensorTool, 可参考对应文档进行操作。
参数配置主要包含两方面,一是传感器相关,采集周期和上报周期,二是无线 LoRa 相关参数。

3.1.采样周期

系统默认采样周期为 3 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,反之功耗则会增加。

3.2.上报周期

系统默认数据上报周期为10分钟(相当于心跳传输)。如恒定温湿度环境中,即10分钟上报一次数据,该参数可根据实际情况,进行调整。

在LoRaWAN模式下,用户可以根据需要决定,是否修改 AppEUI 和 AppKEY。只要保持与LoRaWAN Server一致即可。其它相关参数不太需要关注,LoRaWAN Server会根据通信质量进行速率自适应ADR操作(自动修改频点、SF和功率)。

3.3.3 终端参数说明

一般用户主要相关配置项目如下:

  • 上报周期LFT:数据上报周期。
  • 检测周期LCP:即采样周期,设备根据这个周期读取传感器。同时也是设备休眠周期,即不检测时设备休眠。

在非LoRaWAN模式下,用户还可能需要关注以下几个参数,以便与其它第三方LoRa网关或模组通信。

  • 网络模式NET:设备出厂默认为跳频模式(NET=01),使用多通道的 SX1301/SX1302/SX1303 网关。如使用单信道的 SX127x/SX126x 网关,则需要配置到单频模式(NET=00)。

  • 发送频点TFREQ:需要和网关的接收频点匹配,可根据需要进行调整。

  • 发送扩频因子TSF:扩频因子直接影响了传输速率,距离和功耗。因此强烈建议根据实际应用场景选择合适的扩频因子。扩频因子越大,传输速率越低,功耗也越大。同时,在近距离的环境中,也不推荐使用大扩频因子,特别是在单通道应用中。建议使用 LoRa-Dongle 对设备和网关之间的信号质量进行预先测试评估,这一点对于提高通信可靠性,电池寿命相当重要。如必要可提供测试数据,或咨询 Rejeee 的技术工程师。

4.无线报文格式

设置支持LoRaWAN和非LoRaWAN方式通信。

4.1 SIP(00/01)-- 非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)

Sensor Data采用类似TLV(Type+Length+Value)风格。为节约带宽功耗(即节约字节),本协议文档定义的基础类型特意省略了长度(Length)字段。

示例 03 3D 36 01 CF 00 00 42 00 3F 24 04 01 1C 05 3E AA 47
即 DevAddr 为 0x3D3601CF
00 3F24 为设备信息
04 011C 为温度
05 3E 为湿度
最后 AA47 为 CRC,计算方法参考 [CRC 代码示例](#6.CRC 代码示例)

4.2 SIP(02/03)-- LoRaWAN模式

FPort:1
FRMPayload:即传感器数据(消息体)

具体可参考 Rejeee 传感器报文格式

4.3 传感器数据格式(Sensor Data)

4.3.1 设备信息(0x00)

Type Value Value Value
1 Byte 3 bit 5bit 1 Byte
0x00 Version Battery Level Reserve

4.3.2 温度(0x04)

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}

4.3.3 湿度(0x05)

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%

6.CRC 代码示例

本文档使用的 CRC 校验算法如下。
static uint16_t get_crc16(uint16_t inData, uint16_t outData) {
outData = (outData >> 8) | (outData << 8);
outData ^= inData;
outData ^= (outData & 0xff) >> 4;
outData ^= outData << 12;
outData ^= (outData & 0xff) << 5;
return outData;
}

static uint16_t cal_crc16(const uint8_t *pData, const uint32_t len)
{
uint32_t i = 0;
uint16_t crc16 = 0xFFFF;
for (i = 0; i < len; i++) {
crc16 = get_crc16(*(pData++), crc16);
}
return crc16; }
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