MuMo - Node_draft: 24 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

### UPDATE 10-03-2021 // jaunākā informācija/atjauninājumi būs pieejami github lapā:

Kas ir MuMo?

Kas ir MuMo? MuMo ir sadarbība starp produktu izstrādi (Antverpenes Universitātes nodaļu) ar nosaukumu Antverpenes Dizaina fabrika un Antverpenes Modes muzeju. Projekta mērķis ir izveidot atvērtā pirmkoda IOT monitoru sistēmu, kuras pamatā ir LoRa tīkls.

• Tam vajadzētu būt viegli uzstādītam.
• Tam jābūt viegli saliekamam.
• Tam jābūt mērogojamam piemērošanas jomas ziņā.

Ko projekts MuMo satur:

MuMo mezgls

MuMo Node ir mazjaudas ierīce uz AA baterijām, kas var izmērīt un pārsūtīt vides parametrus LoRa tīklā. Parametri ir temperatūra, mitrums, apkārtējās vides spiediens un spilgtums. *** MuMo mezglu var paplašināt ar citām funkcijām, ko izmantot citās lietojumprogrammās. ***

MuMo Gatway

MuMo vārteja ir aktīva LoRa vārteja, kas internetā var saņemt un pārsūtīt LoRa signālus no Node ierīces. Šajā projektā vārteja tiks aprīkota arī ar tiem pašiem ierīces MuMo Node sensoriem, gaisa putekļu sensoru un kļūdu uztvērēju, ko var attālināti uzraudzīt ar kameru.

*** Vārtejai nav jābūt aprīkotai ar sensoriem vai kameru. Tas var arī kalpot tikai LoRa tīkla nodrošināšanai (nemērīšanas ceļš). ***

MuMo informācijas panelis

MuMo informācijas panelis ir paredzēts, lai izveidotu veidojamā tīkla pārskatu par tīmekļa lietojumprogrammu. Tas ir padarīts lietotājam draudzīgs ar dažādām funkcijām. Informācijas paneli var pilnībā pielāgot lietotāja vēlmēm un lietojumam.

Github lapa:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Instrukcijas lapas:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

Nepieciešamie rīki:

• 3D printeris ar kvēldiegu
• Lodēšanas dzelzs / lodēt
• Maza griešanas knaibles
• Karstās līmes pistole (vai citi fiksācijas rīki)
• Mazs skrūvgriezis

1. solis: #Aparatūra - detaļu pasūtīšana

Detaļas pēc pasūtījuma:

Nesenāko pārskatu skatiet github lapā:

github.com/jokohoko/Mumo/blob/main/Shopping_list.md

2. solis: #Aparatūra - 3D drukātas detaļas

Daļas 3D drukāšanai:

• NODE_Galvenais_Mājoklis
• NODE_Battery_Tray
• NODE_Aizsedziet

Jaunākos STL failus skatiet github lapā:

github.com/jokohoko/Mumo/tree/main/STL_NODE

Drukas kvēldiegs:

• PETG (vēlams un izturīgāks)
• PLA

Vispārējie drukas iestatījumi:

• Nav nepieciešams atbalsts
• Uzpilde nav nepieciešama
• 0,2 slāņa augstums
• 3 ārējie perimetri (izturībai un izturībai)

3. darbība: #Aparatūra - sagatavojiet akumulatora tekni

Daļas:

• 2 x akumulatora korpuss (sānu mezgls: 3 AA baterijām varat izmantot arī tikai vienu akumulatora korpusu, bet darbības diapazons būs īsāks!)
• 1 x JST 2.0 barošanas savienotājs (iekļauts Seeed LoRaWan panelī)
• 3D drukātā daļa: akumulatora tekne

Norādījumi - lodēšana: (Brīdinājums KARSTS - esiet uzmanīgi!)

1. Lodējiet visus sarkanos kabeļus kopā
2. Lodējiet visus melnos kabeļus kopā.
3. Pārliecinieties, ka lodēšanas darbi ir aizsargāti ar izolācijas materiālu. Tas var būt uzmava, kuru velciet pār kabeli pirms lodēšanas vai izolācijas lentes, ko uzklājat pēc tam.

Norādījumi - Akumulatora turētāja stiprināšana:

1. Līmējiet akumulatora turētājus akumulatora teknē tā, lai kabeļi būtu vērsti uz sāniem ar izgriezumu (skatīt attēlu). To var izdarīt ar karstu līmi (vēlams), divpusēju lenti, silikonu, otro līmi,…

4. solis: #Aparatūra - sagatavojiet LoRaWan dēli

Daļa:

LoRaWan dēlis

Instrukcija:

Pirms gaismas diodes noņemšanas uz tāfeles, pievienojiet to datoram un pārbaudiet, vai iedegas strāvas padeves indikators. Pēc LED noņemšanas mums vairs nav jaudas indikācijas.

Lai samazinātu Lorawan vairoga enerģijas patēriņu, mums vajadzētu noņemt divas tīri informatīvas gaismas diodes. Strāvas (PWR) un uzlādes indikācijas (CHG) indikatori.

Esiet ārkārtīgi uzmanīgs, lai nesabojātu plāksni šī procesa laikā! Izmantojiet asu knaibles.

1. Atrodiet uzlādes LED (CHR) un powerLED (PWR) (skatiet attēlu augšpusē ar zaļiem taisnstūriem)
2. Izgrieziet LED lodēšanu. Gaismas diodei vajadzētu atbrīvoties.
3. Noņemiet gaismas diodes un pārbaudiet, vai detaļas ir noņemtas tīri, nesabojājot pēdas.

5. solis: #Aparatūra - 1. montāža: TSL2561 / BME680

Daļas:

• 3D druka - "Mezgla galvenais pamatteksts"
• Digitālais gaismas sensors (mazais sensors)
• BME680 sensors (garš sensors)
• 2 x Grove I2C savienotāja kabeļi
• 4 x M2x5 skrūves

Instrukcijas:

1. Pievienojiet vienu no birzs kabeļiem digitālajam gaismas sensoram. Un otra uz BME680 sensoru.

2. Ievietojiet sensorus 3D drukas korpusā ("Mezgla galvenais korpuss").
3. Digitālā gaisma augšējā kreisajā stūrī / BME680 augšējā labajā stūrī. Sensora savienojuma daļa ir vērsta uz leju (nav redzama!). Jums ir jāsaliek kabeļi, lai tie veiktu asu pagriezienu.
4. Un ieskrūvējiet abas vietā ar m2x5 mm skrūvēm.

6. solis: #Aparatūra - 2. montāža: redzēja LoRaWan dēli

Daļas:

• Akumulatora paliktnis ar bateriju turētājiem
• Redzēja LoRaWan dēli
• Galvenais ķermeņa mezgls
• 4 x M2x5 skrūves

Instrukcijas:

1. Ievietojiet akumulatora teknes strāvas kabeli LoRaWan panelī.
2. Salieciet strāvas kabeli tā, lai kabeļi neaizņemtu daudz vietas.
3. Ievietojiet LoRaWan plāksni korpusā ar USB savienotāju un strāvas kabeli.
4. Izlīdziniet LoRaWan plāksnes caurumus ar korpusa stiprinājuma tapām.
5. Noteikti novietojiet LoRaWan dēli blakus sadalošajai sienai. (skatīt attēlus)
6. Ievietojiet četras skrūves norādītajā plāksnes pozīcijā (skatiet attēlu augšpusē - zaļie apļi)
7. Pievelkot skrūves, pārliecinieties, vai atiestatīšanas poga ir pareizi izlīdzināta ar spiedpogu mezgla sānos. (skatiet attēlu augšpusē - zils taisnstūris)
8. Pārbaudiet, vai atiestatīšanas poga darbojas pareizi. Ja poga nekustās vai nepieskaras atiestatīšanas pogai vai plāksnei, iespējams, ir neatbilstības 3D drukas kvalitātē. Lai to atrisinātu, mēģiniet nedaudz pārvietot dēli vai pilnībā nolauzt drukāto plastmasas pogu. Jūs joprojām varat atiestatīt pogu caur izdrukas atveri.
9. Padevējiet antenu caur paredzēto atveri akumulatora atbalsta blokā, uzmanīgi, lai nesalauztu antenu

7. solis: #Aparatūra - 3. montāža: pievienojiet I2C tapas

Instrukcijas:

Pievienojiet Grove kabeļus Seeeduino i2C ligzdām. Tikai divi ārējie savienotāji ir I2C tapas un ir izmantojami mūsu sensoriem. Bet jūs varat nomainīt abus sensoru savienotājus. (skat. attēlu - zils taisnstūris)

8. solis: #Aparatūra - 4. montāža: Kabeļu vadība - I2C kabeļi

Instrukcijas:

1. Aiz akumulatora atbalsta bloka ir paredzēta vieta I2C kabeļu iespiešanai. Pielāgojums ir cieši pieguļošs, tāpēc tie neatgriezīsies ārā.
2. Labi novietojiet kabeļus, lai tie netraucētu akumulatora teknei, kas pēc brīža tiks novietota uz augšu.

Komentārs: atstājiet mezgla aparatūru tādu, kāda tā ir pašlaik. Vispirms mēs iestatīsim kodu.

9. solis: #TTN - reģistrējieties / piesakieties

Lietu tīkls nodrošina atvērtu rīku komplektu un globālu, atvērtu tīklu, lai par zemām izmaksām izveidotu nākamo IoT lietojumprogrammu, nodrošinot maksimālu drošību un gatavu mērogošanai.

* Ja jums jau ir konts, varat izlaist šo darbību

Instrukcijas:

1. Reģistrējieties The Things tīklā un izveidojiet kontu
2. Izpildiet norādījumus TTN vietnē.
3. Pēc reģistrēšanās piesakieties savā kontā
4. Dodieties uz savu konsoli. Jūs to atradīsit sava profila nolaižamajā izvēlnē (skatiet attēlu)

10. darbība: #TTN - lietojumprogrammas iestatīšana

* Ja jums jau ir lietojumprogramma, varat izlaist šo darbību

Lietojumprogramma ir vide, kurā varat saglabāt vairākas mezgla ierīces.

Instrukcijas:

1. Kad atrodaties konsolē, noklikšķiniet uz lietojumprogrammām (skatiet 1. attēlu).
2. Noklikšķiniet uz "pievienot lietojumprogrammu"
3. Tagad atrodaties lietojumprogrammas pievienošanas logā (skat. 2. attēlu).
4. Izveidojiet lietojumprogrammas ID
5. Sniedziet pieteikumam aprakstu
6. Iestatiet sava apstrādātāja reģistrāciju (atkarībā no jūsu atrašanās vietas)
7. Kad esat pabeidzis, noklikšķiniet uz "pievienot lietojumprogrammu".

11. solis: #TTN - kravnesības formātu iestatīšana

Lietderīgās slodzes iestatīšana ir svarīga, lai pareizi nolasītu ienākošo datu informāciju.

Instrukcijas:

1. Lietojumprogrammas pārskatā noklikšķiniet uz "Payload Formats". (skat. 1. attēlu - zaļš taisnstūris)
2. Kopējiet funkciju (pārbaudiet zemāk esošo github saiti) dekodētāja redaktorā. (skat. attēlu - zils taisnstūris)
3. Noklikšķiniet uz pogas Saglabāt, lai saglabātu rezultātu.

Funkciju saite dekodētāja redaktoram:

github.com/jokohoko/Mumo/blob/main/documentation/Payload_format.md

12. solis: #TTN - pievienojiet ierīces

Ja viss iet labi, jūs tagad atrodaties lietojumprogrammu pārskatā. Kur jūs kontrolējat savu lietojumprogrammu. Mēs tagad pievienosim jaunu ierīci (mezglu) vai lietojumprogrammai.

Instrukcijas:

1. Noklikšķiniet uz reģistrēt ierīci (skat. 1. attēlu - zaļš taisnstūris)
2. Ievadiet ierīces ID
3. Iestatiet ierīces EUI uz automātiski ģenerētu. Noklikšķiniet uz šķērsošanas bultiņām kreisajā pusē.
4. Kad esat pabeidzis, noklikšķiniet uz "reģistrēt ierīci".
5. Ierīce tagad ir izveidota.

13. darbība: #TTN - ierīces iestatījumi

Šis solis ir patiešām svarīgs, lai labi savienotu ierīču LoRa iestatījumus.

Instrukcijas:

1. Kad esat ierīces pārskata lapā, noklikšķiniet uz "iestatījumi" (skatiet 1. attēlu - zaļš taisnstūris)
2. Iestatījumu lapā varat savai ierīcei sniegt aprakstu (nav obligāti)
3. Iestatiet aktivizācijas režīmu uz ABP.
4. Atzīmējiet izvēles rūtiņu "Rāmja skaitītāju pārbaudes". Jūs atradīsit lapas apakšā.
5. Atstājiet visu ierīces EUI, ierīces adresi, tīkla sesijas atslēgu, lietotnes sesijas atslēgu automātiskai ģenerēšanai.
6. Noklikšķiniet uz pogas Saglabāt, lai saglabātu jaunos iestatījumus.
7. Atgriezieties lapā "Iestatījumi". (skat. 3. attēlu - zaļš taisnstūris)
8. Iestatiet aktivizācijas režīmu atpakaļ uz OTAA !! (skat. 4. attēlu - zaļš taisnstūris)
9. Atstājiet lietotnes atslēgu automātiskai ģenerēšanai.
10. Noklikšķiniet uz pogas Saglabāt, lai saglabātu jaunos iestatījumus. (Skat. 5. attēlu - zaļš taisnstūris)

14. solis: #kods - Arduino koda lejupielāde

Ok, pagaidām viss ir kārtībā. Mums ir mūsu mezglu komplekts, mums ir konts TTN, mēs izveidojām lietojumprogrammu ar pareizo lietderīgās slodzes formātu un šajā lietojumprogrammā izveidojām ierīci (OTAA). Tāpēc tagad mums ir tikai jāiestata Arduino kods ar tādu pašu iestatījumu informāciju kā ierīce, kuru izveidojām TTN. Nākamajā solī mēs augšupielādēsim kodu LoRaWan panelī mezglā.

Instrukcijas:

1. Lejupielādējiet direktoriju mumoV1 no Github lapas.
2. Lejupielādējiet jaunāko arduino programmatūras versiju. (https://www.arduino.cc/en/software)
3. Atveriet arduino koda failu "mumoV1.ino" (Github saiti atradīsit zem instrukcijām)

Github saite:

github.com/jokohoko/Mumo/tree/main/mumoV1

15. solis: #kods - Arduino - ierīces iestatīšana ar TTN

Instrukcijas:

1. Atveriet tīklu (TTN), dodieties uz ierīces pārskatu, kur atradīsit visu ierīces iestatījumu informāciju. Mēs to izmantosim arduino koda iestatīšanai.
2. Arduino kodā dodieties uz cilni "mumoV1.h".

Iestatīšanas mezgla ID:

1. Kopējiet device_EUI no TTN un ielīmējiet to arduino kodā (skat. Purpursarkano bultiņu).
2. Kopējiet theapplication_EUI no TTN un ielīmējiet to arduino kodā (sk. Zilo bultiņu).
3. Kopējiet app_key no TTN un ielīmējiet to arduino kodā (skatiet zaļo bultiņu). Ja network_session_key nav redzams, noklikšķiniet uz simbola "acs" (skatiet zaļo apli).
4. Kopējiet device_adress no TTN un ielīmējiet to arduino kodā (skatiet dzelteno bultiņu).
5. Kopējiet tīkla_sesijas_atslēgu no TTN un ielīmējiet to arduino kodā (skatiet oranžo bultiņu). Ja tīkla_sesijas_atslēga nav redzama, noklikšķiniet uz simbola "acs" (skatiet oranžo apli).
6. Kopējiet atslēgu app_session_ no TTN un ielīmējiet to arduino kodā (skat. Sarkano bultiņu). Ja atslēga app_session_ nav redzama, noklikšķiniet uz simbola "acs" (skat. Sarkano apli).

16. darbība: #kods - Arduino - instalējiet RTC un Adafruit bibliotēku

1. Arduino saskarnē noklikšķiniet uz Skice> Iekļaut bibliotēku> Pārvaldīt bibliotēkas …
2. Parādīsies bibliotēkas pārvaldības logs.
3. Meklēšanas joslā ierakstiet: rtczero
4. Instalējiet pirmās bibliotēkas jaunāko versiju
5. Meklēšanas joslā ierakstiet: adafruit BME680 (BME680 sensoram)
6. Instalējiet pirmās bibliotēkas jaunāko versiju
7. Meklēšanas joslā ierakstiet: adafruit TSL2561 (TSL2561 sensoram)
8. Instalējiet pirmās bibliotēkas jaunāko versiju.
9. Meklēšanas joslā ierakstiet: flashstorage ATSAM Instalējiet pirmās bibliotēkas jaunāko versiju.

17. darbība: #kods - Arduino - Seeeduino LoRaWAN bibliotēkas instalēšana

Mēs instalējam bibliotēku Seeed boards, lai sazinātos ar dēli.

Instrukcijas:

1. Arduino saskarnē noklikšķiniet uz Fails> Preferences un nokopējiet URL (zemāk) uz "Papildu dēļu pārvaldnieka URL" (skatiet attēlu - sarkans taisnstūris).
2. Noklikšķiniet uz "labi".
3. Atgriezieties arduino saskarnē, noklikšķiniet uz Toos> Board> Board Manager.
4. Meklēšanas joslā ierakstiet "lorawan".
5. Jūs redzēsit Seeed LoRaWan tāfeles bibliotēku. (skat. attēlu - zaļš taisnstūris).
6. Noklikšķiniet uz "instalēt" un pagaidiet, līdz tas ir pabeigts.

URL:

18. solis: #kods - Arduino - plates izvēle / COM ports

Instrukcijas:

1. Pievienojiet LoRaWAN plati datoram ar mikro usb kabeli.
2. Jūsu arduino saskarnē noklikšķiniet uz Rīki> Padome un atlasiet “Seeeduino LoRaWAN” dēli. (skat. attēlu)
3. Tajā pašā izvēlnē izvēlieties pareizo COM portu.

19. solis: #kods - Arduino - augšupielādējiet kodu valdē

Tagad, kad mūsu kods ir gatavs, ir pienācis laiks ievietot kodu LoRaWAN panelī!

Instrukcijas:

1. Pārliecinieties, vai jūsu LoRaWAN plate joprojām ir savienota ar datoru.
2. Veiciet dubultklikšķi uz atiestatīšanas pogas sānu mezglā. Jūs redzēsit, ka gaismas diodes mirgo. Tas nozīmē, ka ierīce ir bootloader režīmā.
3. Bootloader režīma dēļ mums jāizvēlas jauns COM ports. Tas tiek darīts tieši tāpat kā 18. solī.
4. Noklikšķiniet uz augšupielādes pogas. Tā ir poga ar bultiņu pa labi. (Skatīt attēlu - sarkans aplis).
5. Apakšējā labajā stūrī vajadzētu redzēt "augšupielāde pabeigta".

20. solis: #kods - Arduino - pārbaudiet kodu

Instrukcijas:

1. TTN ierīces pārskatā noklikšķiniet uz "Dati". Tur jūs atradīsit visus konkrētās mezgla ierīces ienākošos datus. (skat. attēlu - sarkans taisnstūris)
2. Lai pārbaudītu datu pārraidi, nospiediet atiestatīšanas pogu mezgla ierīces sānos, lai nosūtītu signālu.
3. Ja LoRa signālu saņem vārteja, jūs redzēsit ienākošos datus ierīces lietojumprogrammas datos TTN. (gaidiet 30 līdz 40 sekundes, lai redzētu rezultātu)
4. Ja neredzat ienākošos datus, mēģiniet nospiest pārējo pogu mezgla ierīces malā, lai vēlreiz nosūtītu signālu.
5. Ja tas nepalīdz, atgriezieties 18. darbībā un mēģiniet vēlreiz augšupielādēt kodu.

Apsveicam, jums tagad ir strādājoša LoRa Node ierīce!

1. Izņemiet USB no lorawan plate.
2. Pēdējo reizi nospiediet atpūtas pogu mezgla ierīces sānos.

21. solis: #Aparatūra - 5. montāža: ievietojiet akumulatora tekni

Daļas:

Akumulatora tekne

Instrukcijas

1. Ievietojiet akumulatora paliktni korpusā zem leņķa. Pārliecinieties, ka vispirms ievietojat strāvas kabeli pareizajā virzienā. (skat. attēlu)
2. Vispirms novietojiet paplāti pie atbalsta bloka sienas, kur kabeļi ir aizbāzti aiz muguras.
3. Nospiediet paplāti uz leju, līdz atskan klikšķis.
4. Pārbaudiet stūri, vai paplāte labi iederas galvenajā korpusā. (skat. 2./3. attēlu - sarkani apļi) // weg
5. Ievietojiet strāvas kabeli I2C savienojuma kabeļu augšpusē. Nospiediet to uz leju ar kaut ko trulu. uzmanieties, lai nesabojātu kabeļus.

22. solis: #Aparatūra - 6. montāža: ievietojiet baterijas

Daļas:

6 x AA baterijas (sānu mezgls)

Instrukcijas:

1. Ievietojiet 6 x AA baterijas bateriju turētāju pareizajā virzienā.
2. Uzmanīgi nospiediet akumulatora kabeļus uz leju, lai tie netraucētu nākamajam solim.

*sānu mezgls: pārbaudiet akumulatora turētāja akumulatora orientāciju. tas var atšķirties no attēlā redzamā

23. solis: #Aparatūra - 7. montāža: aizmugurējais vāks

Daļas:

3D druka - aizmugurējā vāka mezgls

instrukcijas:

1. Ievietojiet aizmugurējā vāka lūpas galvenā korpusa lūpu gropē zem slīdēšanas leņķa.
2. Nospiediet korpusa sānus un pārliecinieties, vai tas ir pareizajā stāvoklī.
3. Ja lūpas nav pieguļošas drukas problēmu dēļ, mēģiniet sasmalcināt daļu virsmas, līdz tā pieguļ. Pārbaudiet, vai aizmugurējais vāks ir pilnīgi plakans uz korpusa un vai nav šuvju.
4. Ievietojiet M3x16mm skrūves un pievelciet.

24. darbība: #Aparatūra - ierīces pievienošana

Ir vairāki veidi, kā piestiprināt ierīci.

1. Skrūvējiet bīdāmās slēdzenes gropi sānos.
2. Aizmugurē ieskrūvējiet bīdāmās slēdzenes gropi.
3. Tiewrap birzis sānos / augšpusē un aizmugurē.
4. Mezgla aizmugurējais vāks ir aprīkots arī ar āķi.