MuMo - Node_draft: 24 de pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

### UPDATE 10-03-2021 // cele mai recente informații / actualizări vor fi disponibile pe pagina github:

Ce este MuMo?

Ce este MuMo? MuMo este o colaborare între dezvoltarea produselor (un departament al Universității din Anvers) sub numele de Antwerp Design Factory și Antwerp Fashion Museum. Scopul proiectului este de a construi un sistem de monitorizare IOT open source bazat pe o rețea LoRa.

• Ar trebui să fie ușor de configurat.
• Ar trebui să fie ușor de asamblat.
• Trebuie să fie scalabil în ceea ce privește aria de aplicare.

Ce conține proiectul MuMo:

Nodul MuMo

Nodul MuMo este un dispozitiv cu consum redus de energie pe baterii AA care poate măsura și transmite parametrii de mediu printr-o rețea LoRa. Parametrii sunt temperatura, umiditatea, presiunea ambientală și luminozitatea. *** Nodul MuMo poate fi extins cu alte funcționalități pentru a fi utilizat în alte aplicații. ***

MuMo Gatway

MuMo Gateway este un gateway LoRa activ care poate primi și transmite semnale LoRa de pe dispozitivul Node prin internet. În acest proiect, gateway-ul va fi, de asemenea, echipat cu aceiași senzori ai dispozitivului MuMo Node, senzor de praf de aer și o capcană de erori care poate fi monitorizată de la distanță cu o cameră.

*** Gateway-ul nu trebuie să fie echipat cu senzori sau cameră. De asemenea, poate servi doar pentru a furniza o rețea LoRa (drum de măsurare fără măsurare). ***

Tabloul de bord MuMo

Tabloul de bord MuMo este furnizat pentru a crea o aplicație web de ansamblu a rețelei care este creată. Este ușor de utilizat, cu funcționalități diferite. Tabloul de bord poate fi complet personalizat în funcție de dorințele și aplicațiile utilizatorului.

Pagina Github:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Pagini instructabile:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

Instrumente necesare:

• Imprimantă 3D cu filament
• Fier de lipit / lipit
• Clește de tăiere mică
• Pistol de lipit la cald (sau alte instrumente de fixare)
• Șurubelniță mică

Pasul 1: #Hardware - Comandarea pieselor

Piese la comandă:

Vedeți pagina github pentru o prezentare recentă:

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

Pasul 2: #Hardware - Părți imprimate 3D

Piese pentru imprimare 3D:

• NODE_Main_Housing
• NODE_Battery_Tray
• NODE_Recopertură

Consultați pagina github pentru cele mai recente fișiere STL:

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

Imprimare filament:

• PETG (preferat și mai durabil)
• PLA

Setări generale de imprimare:

• Nu este nevoie de sprijin
• Completarea nu este necesară
• 0,2 înălțime strat
• 3 perimetre exterioare (pentru rezistență și durabilitate)

Pasul 3: #Hardware - Pregătiți tava bateriei

Părți:

• 2 x carcasa bateriei (nod lateral: Puteți utiliza, de asemenea, o singură carcasă a bateriei pentru 3 baterii AA, dar autonomia va fi mai scurtă!)
• 1 x conector de alimentare JST 2.0 (inclus cu placa Seeed LoRaWan)
• Piesă tipărită 3D: tavă pentru baterii

Instrucțiuni - lipire: (Atenție la cald - fii atent!)

1. Lipiți împreună toate cablurile roșii
2. Lipiți împreună toate cablurile negre.
3. Asigurați-vă că lucrarea de lipit este protejată cu material izolant. Acesta poate fi un manșon pe care îl trageți peste cablu înainte de lipire sau bandă izolatoare pe care o aplicați ulterior.

Instrucțiuni - Fixarea suportului bateriei:

1. Lipiți suporturile bateriei în tava bateriei astfel încât cablurile să fie orientate lateral cu decupajul (a se vedea imaginea). Acest lucru se poate face cu adeziv fierbinte (preferabil), bandă dublă, silicon, al doilea adeziv, …

Pasul 4: #Hardware - Pregătiți placa LoRaWan

Parte:

Placa LoRaWan

Instrucțiuni:

Înainte de a scoate ledul de pe placă, conectați placa la computer și verificați dacă ledul de alimentare se aprinde. După scoaterea ledului, nu mai avem nicio indicație de alimentare.

Pentru a reduce consumul de energie al scutului Lorawan ar trebui să scoatem două LED-uri care sunt pur informative. Ledul de alimentare (PWR) și indicația de încărcare (CHG) au fost conduse.

Fiți extrem de atenți să nu deteriorați placa în timpul acestui proces! Folosiți un set ascuțit de clești.

1. Localizați LED-ul de încărcare (CHR) și powerLED (PWR) (vedeți imaginea din partea de sus cu dreptunghiurile verzi)
2. Tăiați lipirea LED-ului. LED-ul ar trebui să se desprindă.
3. Scoateți ledurile și verificați dacă piesele au fost îndepărtate curat fără a deteriora urmele de dedesubt.

Pasul 5: #Hardware - Ansamblul 1: TSL2561 / BME680

Părți:

• Imprimare 3D - „Corpul principal al nodului”
• Senzor digital de lumină (senzor mic)
• Senzor BME680 (senzor lung)
• 2 x cabluri conector Grove I2C
• 4 x șuruburi M2x5

Instrucțiuni:

1. Conectați unul dintre cablurile de arboret la senzorul digital de lumină. Iar celălalt la senzorul BME680.
2. Așezați senzorii în carcasa de imprimare 3D („Corpul principal al nodului”).
3. Lumină digitală în partea stângă sus / BME680 în partea dreaptă sus. Partea de conectare a senzorului este cu fața în jos (nu este vizibilă!). Trebuie să îndoiți cablurile pentru a face o cotitură bruscă.
4. Și înșurubați ambele în poziție cu șuruburile de m2x5 mm.

Pasul 6: #Hardware - Asamblarea 2: Seeed LoRaWan Board

Părți:

• Tava pentru baterii cu suporturi pentru baterii
• Seeed placa LoRaWan
• Nodul corpului principal
• 4 x șuruburi M2x5

Instrucțiuni:

1. Introduceți cablul de alimentare al tăvii bateriei în placa LoRaWan.
2. Îndoiți cablul de alimentare, astfel încât cablurile să nu ocupe prea mult spațiu.
3. Introduceți placa LoRaWan în carcasă cu conectorul USB și cablul de alimentare mai întâi.
4. Aliniați găurile plăcii LoRaWan cu știfturile de montare ale carcasei.
5. Asigurați-vă că așezați placa LoRaWan lângă peretele despărțitor. (vezi poze)
6. Introduceți cele patru șuruburi în poziția indicată a plăcii (a se vedea imaginea din partea de sus - Cercuri verzi)
7. Când strângeți șuruburile, asigurați-vă că butonul de resetare este corect aliniat cu butonul de apăsare din partea laterală a nodului. (a se vedea imaginea din partea de sus - dreptunghi albastru)
8. Verificați dacă butonul de resetare funcționează corect. Dacă butonul nu se mișcă sau nu atinge butonul de resetare sau placa, ar putea exista neconcordanțe în calitatea imprimării 3D. Încercați să mutați ușor placa sau luați în considerare ruperea completă a butonului de resetare tipărit din plastic pentru a rezolva acest lucru. Puteți reseta în continuare butonul prin orificiul de imprimare.
9. Alimentați antena prin deschiderea prevăzută în blocul de susținere a bateriei, cu atenție, astfel încât să nu rupeți antena

Pasul 7: #Hardware - Ansamblul 3: Conectați pinii I2C

Instrucțiuni:

Conectați cablurile Grove la sloturile i2C de pe Seeeduino. Doar cei doi conectori externi sunt pini I2C și sunt utilizabili pentru senzorii noștri. Dar puteți schimba ambii senzori. (vezi poza - dreptunghi albastru)

Pasul 8: #Hardware - Ansamblul 4: Gestionarea cablurilor - Cabluri I2C

Instrucțiuni:

1. În spatele blocului de susținere a bateriei există spațiu pentru a împinge cablurile I2C în jos. Corespunzător este strâns, astfel încât să nu se miște înapoi.
2. Orientați cablurile frumos, astfel încât să nu interfereze cu tava bateriei care va fi plasată deasupra într-o clipă.

Comentariu: Lăsați hardware-ul nodului așa cum este deocamdată. Mai întâi vom configura codul.

Pasul 9: #TTN - Înscrie-te / Autentifică-te

Rețeaua de lucruri oferă un set de instrumente deschise și o rețea globală și deschisă pentru a vă construi următoarea aplicație IoT la un cost redus, oferind o securitate maximă și gata de scalare.

* Dacă aveți deja un cont, puteți sări peste acest pas

Instrucțiuni:

1. Înscrieți-vă la The Things Network și creați-vă un cont
2. Urmați instrucțiunile de pe site-ul TTN.
3. După înscriere, conectați-vă la contul dvs.
4. Accesați consola. O veți găsi în meniul derulant al profilului dvs. (vezi poza)

Pasul 10: #TTN - Configurarea aplicației

* Dacă aveți deja o aplicație, puteți sări peste acest pas

O aplicație este un mediu în care puteți stoca mai multe dispozitive nod.

Instrucțiuni:

1. Când vă aflați în consolă, faceți clic pe aplicații (a se vedea imaginea 1).
2. Faceți clic pe „adăugați aplicație”
3. Vă aflați acum în fereastra de adăugare a aplicației (a se vedea imaginea 2).
4. Faceți un ID de aplicație
5. Oferiți aplicației o descriere
6. Setați înregistrarea gestionării (în funcție de locația dvs.)
7. Când ați terminat, faceți clic pe „adăugați aplicația”.

Pasul 11: #TTN - Configurarea formatelor de sarcină utilă

Configurarea încărcării utile este importantă pentru citirea corectă a informațiilor de intrare.

Instrucțiuni:

1. În prezentarea generală a aplicației, faceți clic pe „Formate de încărcare utilă”. (vezi imaginea 1 - dreptunghi verde)
2. Copiați lipiți funcția (verificați linkul github dedesubt) în editorul decodor. (vezi poza - dreptunghi albastru)
3. Faceți clic pe butonul de salvare pentru a salva rezultatul.

Legătură funcțională pentru editorul decodor:

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

Pasul 12: #TTN - Adăugați dispozitive

Dacă totul merge bine, vă aflați acum în prezentarea generală a aplicației. Unde aveți controlul asupra aplicației dvs. Acum vom adăuga un nou dispozitiv (nod) la o aplicație.

Instrucțiuni:

1. Faceți clic pe înregistrare dispozitiv (a se vedea imaginea 1 - dreptunghi verde)
2. Introduceți un ID dispozitiv
3. Setați dispozitivul EUI la generat automat. Faceți clic pe săgețile de încrucișare din partea stângă.
4. Când ați terminat, faceți clic pe „Înregistrați dispozitivul”.
5. Dispozitivul este creat acum.

Pasul 13: #TTN - Setări dispozitiv

Acest pas este foarte important pentru a obține o conexiune bună a setării LoRa a dispozitivelor.

Instrucțiuni:

1. Când vă aflați în pagina de prezentare generală a dispozitivului, faceți clic pe „setări” (vezi imaginea 1 - dreptunghi verde)
2. În pagina de setări puteți oferi o descriere dispozitivului dvs. (nu trebuie)
3. Setați modul de activare la ABP.
4. Bifați „Verificări contor cadru”. Veți găsi în partea de jos a paginii.
5. Lăsați toate dispozitivele EUI, adresa dispozitivului, cheia de sesiune de rețea, cheia de sesiune a aplicației pentru generarea automată.
6. Faceți clic pe butonul de salvare pentru a salva noile setări.
7. Reveniți la pagina „setări”. (vezi imaginea 3 - dreptunghi verde)
8. Setați modul de activare înapoi la OTAA !! (vezi imaginea 4 - dreptunghi verde)
9. Lăsați cheia aplicației pentru generarea automată.
10. Faceți clic pe butonul de salvare pentru a salva noile setări (a se vedea imaginea 5 - dreptunghi verde)

Pasul 14: #Code - Descărcare cod Arduino

Ok, până acum bine. Avem ansamblul nostru de noduri, avem un cont pe TTN, am creat o aplicație cu formatul corect de încărcare utilă și am creat un dispozitiv (OTAA) în acea aplicație. Deci, acum trebuie doar să configurăm codul Arduino cu aceleași informații despre setări ca dispozitivul pe care l-am creat în TTN. În pasul următor vom încărca codul pe placa LoRaWan din nod.

Instrucțiuni:

1. Descărcați directorul mumoV1 din pagina Github.
2. Descărcați cea mai recentă versiune a software-ului arduino. (https://www.arduino.cc/en/software)
3. Deschideți fișierul de cod arduino "mumoV1.ino" (veți găsi link-ul Github sub instrucțiuni)

Link Github:

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

Pasul 15: #Code - Arduino - Configurarea dispozitivului cu TTN

Instrucțiuni:

1. Deschideți rețeaua de rețea (TTN), accesați prezentarea generală a dispozitivului unde veți găsi toate informațiile despre setări ale dispozitivului. Vom folosi acest lucru pentru configurarea codului arduino.
2. În codul arduino accesați fila „mumoV1.h”.

ID nod de configurare:

1. Copiați dispozitivul_EUI din TTN și lipiți-l în codul arduino (consultați săgeata mov).
2. Copiați theapplication_EUI din TTN și lipiți-l în codul arduino (consultați săgeata albastră).
3. Copiați app_key din TTN și lipiți-l în codul arduino (vezi săgeata verde). Dacă key_session_key nu este vizibil, faceți clic pe simbolul „ochi” (vedeți cercul verde).
4. Copiați adresa_dispozitiv din TTN și lipiți-l în codul arduino (consultați săgeata galbenă).
5. Copiați key_session_key din TTN și lipiți-l în codul arduino (consultați săgeata portocalie). Dacă cheia_sesiune_rețea nu este vizibilă, faceți clic pe simbolul „ochi” (vezi cercul portocaliu).
6. Copiați app_session_key din TTN și lipiți-l în codul arduino (consultați săgeata roșie). Dacă app_session_key nu este vizibilă, faceți clic pe simbolul „ochi” (vedeți cercul roșu).

Pasul 16: #Code - Arduino - Instalați RTC și Adafruit Library

1. În interfața dvs. arduino, faceți clic pe Schiță> Includeți bibliotecă> Gestionați bibliotecile …
2. Va apărea fereastra de gestionare a bibliotecii.
3. În bara de căutare tastați: rtczero
4. Instalați cea mai recentă versiune a primei biblioteci
5. În bara de căutare tip: adafruit BME680 (Pentru senzorul BME680)
6. Instalați cea mai recentă versiune a primei biblioteci
7. În bara de căutare tastați: adafruit TSL2561 (Pentru senzorul TSL2561)
8. Instalați cea mai recentă versiune a primei biblioteci.
9. În bara de căutare tip: flashstorage ATSAM Instalați cea mai recentă versiune a primei biblioteci.

Pasul 17: #Code - Arduino - Seeeduino LoRaWAN Library Install

Instalăm biblioteca de plăci Seeed pentru a comunica cu placa.

Instrucțiuni:

1. În interfața dvs. arduino, faceți clic pe Fișier> Preferințe și copiați adresa URL (dedesubt) în „Adrese URL suplimentare pentru panouri” (a se vedea imaginea - dreptunghi roșu).
2. Faceți clic pe „ok”.
3. Înapoi la interfața arduino, faceți clic pe Toos> Board> Board Manager.
4. În bara de căutare tastați „lorawan”.
5. Veți vedea biblioteca panoului Seeed LoRaWan. (vezi poza - dreptunghi verde).
6. Faceți clic pe „instalați” și așteptați până când se termină.

URL:

Pasul 18: #Code - Arduino - Selecție placă / Port COM

Instrucțiuni:

1. Conectați placa LoRaWAN cu un cablu micro usb la computer.
2. În interfața dvs. arduino, faceți clic pe Tools> Board și selectați placa "Seeeduino LoRaWAN". (Vezi poza)
3. Selectați în același meniu portul COM corect.

Pasul 19: #Code - Arduino - Încărcați codul pe tablă

Acum că avem codul pregătit, este timpul să punem codul pe placa LoRaWAN!

Instrucțiuni:

1. Asigurați-vă că placa LoRaWAN este încă conectată la computer.
2. Faceți dublu clic pe butonul de resetare de pe nodul lateral. Veți vedea că ledul pâlpâie. Aceasta înseamnă că dispozitivul este în modul bootloader.
3. Datorită modului bootloader, trebuie să selectăm un nou port COM. Acest lucru se face exact la fel ca la pasul # 18.
4. Faceți clic pe butonul de încărcare. Este butonul cu săgeata îndreptată spre dreapta. (A se vedea imaginea - cerc roșu).
5. Ar trebui să vedeți „încărcare finalizată” în colțul din dreapta jos.

Pasul 20: #Code - Arduino - Testează codul

Instrucțiuni:

1. În prezentarea generală a dispozitivului TTN, faceți clic pe „Date”. Acolo veți găsi toate datele primite pe acel dispozitiv de nod specific. (vezi poza - dreptunghi roșu)
2. Pentru a testa transmiterea datelor, apăsați butonul de resetare din partea laterală a dispozitivului nodului pentru a trimite semnal.
3. Dacă semnalul LoRa este primit de un gateway, veți vedea datele primite în datele aplicației dvs. ale dispozitivului pe TTN. (așteptați 30-40 de secunde pentru a vedea rezultatul)
4. Dacă nu vedeți date primite, încercați să apăsați butonul de repaus de pe partea laterală a dispozitivului nodului pentru a trimite din nou semnalul.
5. Dacă acest lucru nu vă ajută, reveniți la pasul 18 și încercați să încărcați din nou codul.

Felicitări, aveți acum un dispozitiv LoRa Node funcțional!

1. Scoateți USB-ul de pe placa lorawan.
2. Apăsați ultima dată butonul de repaus de pe partea laterală a dispozitivului nodului.

Pasul 21: #Hardware - Ansamblul 5: Introduceți tava bateriei

Părți:

Tava bateriei

Instrucțiuni

1. Introduceți tava bateriei în carcasă sub un unghi. Asigurați-vă că ați poziționat mai întâi cablul de alimentare în direcția corectă. (Vezi poza)
2. Mai întâi poziționați tava pe peretele blocului de susținere, unde cablurile sunt umplute în spate.
3. Împingeți tava în jos până când auziți un sunet de „clic rapid”.
4. Verificați colțul dacă tava se potrivește frumos în carcasa principală. (vezi imaginea 2/3 - cercuri roșii) // weg
5. Introduceți cablul de alimentare deasupra cablurilor de conectare I2C. Împingeți-l în jos cu ceva contondent. aveți grijă să nu deteriorați cablurile.

Pasul 22: #Hardware - Ansamblul 6: Introduceți bateriile

Părți:

6 baterii AA (nod lateral)

Instrucțiuni:

1. Introduceți 6 baterii AA în orientarea corectă a suporturilor bateriei.
2. Împingeți cu grijă cablurile bateriei în jos, astfel încât să nu interfereze cu pasul următor.

* nod lateral: verificați orientarea bateriei a suportului bateriei. poate fi diferit de cel din imagine

Pasul 23: #Hardware - Asamblarea 7: Coperta din spate

Părți:

Imprimare 3D - nodul capacului din spate

instrucțiuni:

1. Introduceți buzele capacului din spate în crestătura buzelor a carcasei corpului principal sub un unghi de alunecare.
2. Apăsați pe partea laterală a carcasei și asigurați-vă că este în poziția corectă.
3. Dacă buzele nu se potrivesc din cauza problemelor de imprimare, încercați să măcinați o parte din suprafață până când se potrivește. Verificați dacă capacul din spate este complet plat pe carcasă și că nu există cusături.
4. Introduceți șuruburile M3x16mm și strângeți.

Pasul 24: #Hardware - Atașarea dispozitivului

Există mai multe moduri de a atașa dispozitivul.

1. Înșurubați șanțul de blocare a diapozitivului pe lateral.
2. Înșurubați șanțul de blocare a diapozitivului pe spate.
3. Boschetele Tiewrap pe lateral / sus și spate.
4. Coperta din spate a nodului este, de asemenea, prevăzută cu un cârlig.