MuMo - Node_draft: 24 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

### UPDATE 10-03-2021 // המידע/העדכונים האחרונים יהיו זמינים בדף github:

מהו MuMo?

מהו MuMo? MuMo הוא שיתוף פעולה בין פיתוח מוצרים (מחלקה של אוניברסיטת אנטוורפן) בשם מפעל העיצוב של אנטוורפן ומוזיאון האופנה באנטוורפן. מטרת הפרויקט היא לבנות מערכת צג IOT קוד פתוח המבוססת על רשת LoRa.

• זה צריך להיות קל להתקנה.
• זה צריך להיות קל להרכבה.
• זה חייב להיות מדרגי מבחינת שטח היישום.

מה מכיל הפרויקט MuMo:

צומת MuMo

הצומת MuMo הוא מכשיר בעל הספק נמוך על סוללות AA שיכול למדוד ולשדר פרמטרים סביבתיים ברשת LoRa. הפרמטרים הם טמפרטורה, לחות, לחץ סביבה ובהירות. *** ניתן להרחיב את צומת MuMo בפונקציות אחרות לשימוש ביישומים אחרים. ***

מומו גאטוויי

MuMo Gateway הוא שער LoRa פעיל שיכול לקבל ולהעביר אותות LoRa ממכשיר הצומת דרך האינטרנט. בפרויקט זה השער יצויד גם באותם חיישנים של מכשיר ה- MuMo Node, חיישן אבק אוויר ומלכודת באגים הניתנת לניטור מרחוק באמצעות מצלמה.

*** השער לא צריך להיות מצויד בחיישנים או במצלמה. זה יכול לשמש רק לספק רשת LoRa (כביש לא מודד). ***

לוח מחוונים של MuMo

לוח המחוונים של MuMo מסופק ליצירת יישום אינטרנט סקירה כללית של הרשת שנוצרת. הוא נעשה ידידותי למשתמש עם פונקציות שונות. ניתן להתאים את לוח המחוונים באופן מלא לרצונות וליישום המשתמש.

דף Github:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

דפים להוראה:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

כלים נדרשים:

• מדפסת תלת מימד עם נימה
• ברזל הלחמה / הלחמה
• צבת חיתוך קטנה
• אקדח דבק חם (או כלי קיבוע אחרים)
• מברג קטן

שלב 1: #חומרה - הזמנת חלקים

חלקים להזמנה:

עיין בדף github לסקירה אחרונה:

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

שלב 2: #חומרה - חלקים מודפסים בתלת מימד

חלקים להדפסה תלת מימדית:

• NODE_Main_Housing
• NODE_Battery_Tray
• NODE_ כריכה אחורית

עיין בדף github לקבצי STL העדכניים ביותר:

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

נימה להדפסה:

• PETG (מועדף ועמיד יותר)
• PLA

הגדרות הדפסה כלליות:

• אין צורך בתמיכה
• מילוי לא הכרחי
• 0.2 גובה שכבה
• 3 היקפים חיצוניים (לחוזק ועמידות)

שלב 3: #חומרה - הכינו את מגש הסוללה

חלקים:

• מארז סוללה 2x
• 1 x מחבר מתח JST 2.0 (כלול בלוח LoRaWan Seeed)
• חלק מודפס בתלת מימד: מגש סוללה

הוראות - הלחמה: (אזהרת HOT - היזהר!)

1. הלחם את כל הכבלים האדומים יחד
2. הלחם את כל הכבלים השחורים יחד.
3. וודא כי עבודת ההלחמה מוגנת בחומר בידוד. זה יכול להיות שרוול שאתה מושך מעל הכבל לפני הלחמה או סרט בידוד שאתה מורח לאחר מכן.

הוראות - קיבוע מחזיק הסוללה:

1. הדבק את מחזיקי הסוללות במגש הסוללות כך שהכבלים יפנו לצד החתך (ראה תמונה). ניתן לעשות זאת בעזרת דבק חם (עדיף), סרט דו צדדי, סיליקון, דבק שני, …

שלב 4: #חומרה - הכינו לוח LoRaWan

חֵלֶק:

לוח LoRaWan

הוראה:

לפני הסרת הלייד שעל הלוח, חבר את הלוח למחשב ובדוק אם נורית החשמל נדלקת. לאחר הסרת הלייד אין לנו חיווי כוח יותר.

על מנת להפחית את צריכת החשמל של המגן הלורוואני עלינו להסיר שתי נוריות אינפורמטיביות בלבד. העוצמה (PWR) וחיווי הטעינה (CHG) הובילו.

היזהר מאוד שלא לפגוע בלוח במהלך תהליך זה! השתמש בקבוצת צבת חדה.

1. אתר את נורית הטעינה (CHR) ואת ה- PowerLED (PWR) (ראה תמונה בתצוגה העליונה עם המלבנים הירוקים)
2. חותכים את הלחמת הנורית. הנורית צריכה להשתחרר.
3. הסר את התאים ובדוק אם החלקים הוסרו בצורה נקייה מבלי לפגוע עקבות מתחת.

שלב 5: #חומרה - הרכבה 1: TSL2561 / BME680

חלקים:

• הדפס תלת מימד - "גוף הצומת הראשי"
• חיישן אור דיגיטלי (חיישן קטן)
• חיישן BME680 (חיישן ארוך)
• 2 x כבלי מחבר Grove I2C
• 4 x ברגים M2x5

הוראות:

1. חבר אחד מכבלי החורש לחיישן האור הדיגיטלי. והשני לחיישן BME680.
2. מקם את החיישנים לתוך בית ההדפסה התלת -ממדית ("גוף הצומת הראשי").
3. תאורה דיגיטלית בפינה השמאלית העליונה / BME680 בצד ימין למעלה. חלק החיבור של החיישן פונה כלפי מטה (לא נראה!). אתה צריך לכופף את הכבלים שהם עושים סיבוב חד.
4. והברג את שניהם במקומם בעזרת הברגים m2x5 מ"מ.

שלב 6: #חומרה - הרכבה 2: ראה לוח LoRaWan

חלקים:

• מגש סוללות עם מחזיקי סוללות
• ראה לוח LoRaWan
• צומת הגוף הראשי
• 4 x ברגים M2x5

הוראות:

1. הכנס את כבל החשמל של מגש הסוללות ללוח LoRaWan.
2. כופף את כבל החשמל כך שהכבלים לא יתפסו מקום רב.
3. הכנס תחילה את לוח LoRaWan לבית עם מחבר ה- USB וכבל החשמל.
4. יישר את חורי הלוח של LoRaWan לפיני ההרכבה של הדיור.
5. הקפד למקם את לוח ה- LoRaWan ליד הקיר המפריד. (תראה תמונות)
6. הכנס את ארבעת הברגים למיקום המצוין של הלוח (ראה תמונה למעלה - עיגולים ירוקים)
7. כאשר אתה מהדק את הברגים וודא שכפתור האיפוס מיושר כראוי לכפתור הלחיצה בצד הצומת. (ראה תמונה מלמעלה - מלבן כחול)

8. בדוק אם כפתור האיפוס פועל כראוי. אם הכפתור לא זז או לא נוגע בלחצן האיפוס או בלוח, ייתכן שיש חוסר עקביות באיכות ההדפסה התלת -ממדית. נסה להזיז מעט את הלוח או שקול לשבור את כפתור האיפוס המודפס מפלסטיק לחלוטין כדי לפתור זאת. אתה עדיין יכול לאפס את הכפתור דרך החור בהדפסה.

9. הזן את האנטנה דרך הפתח הצפוי בבלוק התמיכה בסוללה, בזהירות ובכך לא לשבור את האנטנה

שלב 7: #חומרה - הרכבה 3: חבר סיכות I2C

הוראות:

חבר את כבלי ה- Grove לחריצי i2C ב- Seeeduino. רק שני המחברים החיצוניים ביותר הם סיכות I2C והם שמישים עבור החיישנים שלנו. אך תוכל להחליף את מחבר שני החיישנים. (ראה תמונה - מלבן כחול)

שלב 8: #חומרה - הרכבה 4: ניהול כבלים - כבלי I2C

הוראות:

1. מאחורי בלוק התמיכה בסוללות יש מקום לדחוף את כבלי ה- I2C כלפי מטה. ההתאמה הדוקה כך שהם לא יזוזו החוצה.
2. כיוון את הכבלים בצורה יפה, כך שהם לא יפריעו למגש הסוללות שיונח על גבי תוך רגע.

הערה: השאר את החומרה של הצומת כפי שהיא לעת עתה. נתקין קודם את הקוד.

שלב 9: #TTN - הרשמה / התחברות

רשת הדברים מספקת מערכת כלים פתוחים ורשת גלובלית ופתוחה לבניית יישום ה- IoT הבא שלך בעלות נמוכה, המציעה אבטחה מירבית ומוכנה להיקפים.

* אם כבר יש לך חשבון אתה יכול לדלג על שלב זה

הוראות:

1. הירשם ברשת The Things וצור חשבון
2. עקוב אחר ההוראות באתר TTN.
3. לאחר ההרשמה היכנס לחשבונך
4. לך לקונסולה שלך. תוכלו למצוא אותו בתפריט הנפתח של הפרופיל שלכם (ראו תמונה)

שלב 10: #TTN - הגדרת יישומים

* אם כבר יש לך יישום אתה יכול לדלג על שלב זה

יישום הוא סביבה שבה ניתן לאחסן התקני צומת מרובים.

הוראות:

1. כאשר אתה נמצא במסוף לחץ על יישומים (ראה תמונה 1).
2. לחץ על "הוסף יישום"
3. אתה נמצא כעת בחלון הוספת יישום (ראה תמונה 2).
4. צור מזהה אפליקציה
5. תן ליישום שלך תיאור
6. הגדר את רישום המטפל שלך (תלוי במיקום שלך)
7. בסיום לחץ על "הוסף יישום".

שלב 11: #TTN - הגדרת תבניות מטען

הגדרת המטען חשובה לקריאה נכונה של מידע הנתונים הנכנסים שלך.

הוראות:

1. בסקירת היישומים לחץ על "תבניות מטען". (ראה תמונה 1 - מלבן ירוק)
2. העתק הדבק את הפונקציה (בדוק את הקישור של github מתחת) לתוך עורך המפענחים. (ראה תמונה - מלבן כחול)
3. לחץ על כפתור השמירה כדי לשמור את התוצאה שלך.

קישור פונקציה לעורך המפענחים:

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

שלב 12: #TTN - הוסף מכשירים

אם הכל מתנהל כשורה אתה נמצא כעת בסקירת היישומים. היכן שיש לך שליטה על היישום שלך. כעת אנו הולכים להוסיף מכשיר (צומת) חדש או יישום.

הוראות:

1. לחץ על התקן הרשמה (ראה תמונה 1 - מלבן ירוק)
2. הזן מזהה מכשיר
3. הגדר את מכשיר EUI ליצירה אוטומטית. לחץ על החצים החוצים בצד שמאל.
4. כשתסיים לחץ על "רשום מכשיר".
5. המכשיר נוצר כעת.

שלב 13: #TTN - הגדרות מכשיר

שלב זה באמת חשוב בכדי לקבל חיבור טוב של ההתקנה של LoRa של המכשירים.

הוראות:

1. כאשר אתה בדף סקירת המכשירים לחץ על "הגדרות" (ראה תמונה 1 - מלבן ירוק)
2. בדף ההגדרות אתה יכול לתת תיאור למכשיר שלך (לא חייב)
3. הגדר את מצב ההפעלה ל- ABP.
4. סמן את האפשרות "בדיקות מונה מסגרות". תוכלו למצוא בתחתית הדף.
5. השאר את כל ה- EUI של המכשיר, כתובת המכשיר, מפתח הפעלת הרשת, מפתח ההפעלה של האפליקציה ליצירה אוטומטית.
6. לחץ על כפתור השמירה כדי לשמור את ההגדרות החדשות.
7. חזור לדף "הגדרות". (ראה תמונה 3 - מלבן ירוק)
8. החזר את מצב ההפעלה ל- OTAA !! (ראה תמונה 4 - מלבן ירוק)
9. השאר את מפתח האפליקציה ליצירה אוטומטית.
10. לחץ על כפתור השמירה כדי לשמור את ההגדרות החדשות. (ראה תמונה 5 - מלבן ירוק)

שלב 14: #קוד - הורדת קוד Arduino

אוקיי, עד כאן כל כך טוב. יש לנו את מכלול הצמתים שלנו, יש לנו חשבון ב- TTN, יצרנו יישום עם פורמט המטען הנכון, ויצרנו מכשיר (OTAA) ביישום זה. אז עכשיו נשאר לנו רק להתקין את קוד ה- Arduino עם אותו מידע הגדרות כמו המכשיר שיצרנו ב- TTN. בשלב הבא נעלה את הקוד ללוח LoRaWan בצומת.

הוראות:

1. הורד את ספריית mumoV1 מדף Github.
2. הורד את הגרסה העדכנית ביותר של תוכנת arduino. (https://www.arduino.cc/iw/software)
3. פתח את קובץ קוד הארדואינו "mumoV1.ino" (תמצא את הקישור Github מתחת להוראות)

קישור Github:

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

שלב 15: #קוד - Arduino - התקנת מכשירים עם TTN

הוראות:

1. פתח את רשת הרשת (TTN), עבור אל סקירת המכשיר שלך שם תוכל למצוא את כל פרטי ההגדרות של המכשיר. אנו הולכים להשתמש בזה להגדרת קוד הארדואינו.
2. בקוד הארדואינו עבור לכרטיסייה "mumoV1.h".

מזהה צומת ההתקנה:

1. העתק את device_EUI מה- TTN והדבק אותו בקוד הארדואינו (ראה חץ סגול).
2. העתק את יישום_הואי מה- TTN והדבק אותו בקוד הארדואינו (ראה חץ כחול).
3. העתק את מפתח האפליקציות מה- TTN והדבק אותו בקוד הארדואינו (ראה חץ ירוק). אם מפתח הרשת_הפעלה אינו גלוי לחץ על סמל "העין" (ראה את העיגול הירוק).
4. העתק את device_adress מה- TTN והדבק אותו בקוד הארדואינו (ראה חץ צהוב).
5. העתק את מפתח network_session_ מה- TTN והדבק אותו בקוד הארדואינו (ראה חץ כתום). אם מפתח network_session_ אינו גלוי לחץ על סמל "העין" (ראה עיגול כתום).
6. העתק את המפתח app_session_ מה- TTN והדבק אותו בקוד הארדואינו (ראה חץ אדום). אם מפתח app_session_ אינו גלוי לחץ על סמל "העין" (ראה עיגול אדום).

שלב 16: #Code - Arduino - התקן RTC וספריית Adafruit

1. בממשק הארדואינו לחץ על סקיצה> כלול ספרייה> נהל ספריות …
2. חלון ניהול הספרייה יופיע.
3. בסרגל החיפוש הקלד: rtczero
4. התקן את הגרסה העדכנית ביותר של הספרייה הראשונה
5. בסרגל החיפוש סוג: adafruit BME680 (לחיישן BME680)
6. התקן את הגרסה העדכנית ביותר של הספרייה הראשונה
7. בסרגל החיפוש סוג: adafruit TSL2561 (עבור חיישן TSL2561)
8. התקן את הגרסה העדכנית ביותר של הספרייה הראשונה.
9. בסרגל החיפוש סוג: flashstorage ATSAM התקן את הגירסה העדכנית ביותר של הספרייה הראשונה.

שלב 17: #קוד - ארדואינו - התקנת ספריית LoRaWAN של Seeeduino

אנו מתקינים את ספריית לוחות Seeed כדי לתקשר עם הלוח.

הוראות:

1. בממשק arduino שלך לחץ על קובץ> העדפות, והעתק את כתובת האתר (מתחת) ל"כתובות אתרים נוספות של מנהל לוחות "(ראה תמונה - מלבן אדום).
2. לחץ על "בסדר".
3. בחזרה לממשק הארדואינו לחץ על טוס> לוח> מנהל לוח.
4. בסרגל החיפוש הקלד "lorawan".
5. תוכלו לראות את הספרייה של לוח Seeed LoRaWan. (ראה תמונה - מלבן ירוק).
6. לחץ על "התקן" והמתן עד לסיום.

כתובת אתר:

שלב 18: #קוד - ארדואינו - בחירת לוח / יציאת COM

הוראות:

1. חבר את לוח LoRaWAN עם כבל מיקרו USB למחשב שלך.
2. בממשק arduino שלך לחץ על כלים> לוח ובחר בלוח "Seeeduino LoRaWAN". (לראות תמונה)
3. בחר באותו תפריט את יציאת ה- COM הנכונה.

שלב 19: #קוד - ארדואינו - העלה את הקוד ללוח

כעת, לאחר שהקוד שלנו מוכן, הגיע הזמן להעלות את הקוד ללוח LoRaWAN!

הוראות:

1. וודא כי לוח LoRaWAN שלך עדיין מחובר למחשב האישי שלך.
2. לחץ פעמיים על כפתור האיפוס בצומת הצדדי. אתה תראה שה- LED מהבהב. המשמעות היא שהמכשיר נמצא במצב מטען אתחול.
3. בגלל אופן האתחול עלינו לבחור ביציאת COM חדשה. זה נעשה בדיוק כמו בשלב #18.
4. לחץ על כפתור ההעלאה. זה הכפתור עם החץ שמצביע ימינה. (ראה תמונה - עיגול אדום).
5. אתה אמור לראות את "ההעלאה בוצעה" בפינה השמאלית התחתונה.

שלב 20: #קוד - ארדואינו - בדוק את הקוד

הוראות:

1. בסקירת המכשיר של TTN לחץ על "נתונים". שם תמצא את כל הנתונים הנכנסים בהתקן הצומת הספציפי. (ראה תמונה - מלבן אדום)
2. כדי לבדוק את העברת הנתונים, לחץ על כפתור האיפוס בצד התקן הצומת כדי לשלוח אות.
3. אם האות LoRa מתקבל בשער, תראה את הנתונים הנכנסים בנתוני היישום של המכשיר ב- TTN. (המתן 30 עד 40 שניות כדי לראות את התוצאה)
4. אם אינך רואה נתונים נכנסים נסה ללחוץ על כפתור המנוחה בצד התקן הצומת כדי לשלוח שוב את האות.
5. אם זה לא עוזר, תחזור לשלב 18 ותנסה להעלות את הקוד שוב.

מזל טוב שיש לך עכשיו מכשיר צומת LoRa עובד!

1. הסר את ה- USB מלוח הלורוואן.
2. לחץ פעם אחרונה על כפתור המנוחה בצד מכשיר הצומת.

שלב 21: #חומרה - הרכבה 5: הכנס מגש סוללה

חלקים:

מגש סוללה

הוראות

1. הכנס את מגש הסוללות למארז בזווית. הקפד למקם תחילה את כבל החשמל בכיוון הנכון. (לראות תמונה)
2. מקם תחילה את המגש על קיר בלוק התמיכה שבו הכבלים ממולאים מאחור.
3. דחוף את המגש כלפי מטה עד שתשמע צליל "לחיצה מהירה".
4. בדוק בפינה שהתא מתאים למגש הראשי של המגש. (ראו תמונה 2/3 - עיגולים אדומים) // weg
5. הכנס את כבל החשמל על גבי כבלי החיבור I2C. דחוף אותו כלפי מטה במשהו בוטה. היזהר לא לפגוע בכבלים.

שלב 22: חומרה # - הרכבה 6: הכנס סוללות

חלקים:

6 x סוללות AA (צומת צד)

הוראות:

1. הכנס 6 סוללות AA בכיוון הנכון של מחזיקי הסוללות.
2. דחוף בזהירות את כבלי הסוללה כלפי מטה כדי שלא יפריעו לשלב הבא.

*צומת צד: בדוק את כיוון הסוללה של מחזיק הסוללה. זה עשוי להיות שונה מזה שבתמונה

שלב 23: #חומרה - הרכבה 7: כריכה אחורית

חלקים:

הדפס תלת מימד - צומת כריכה אחורית

הוראות:

1. הכנס את שפתי המכסה האחורי לחורשת השפתיים של גוף הגוף הראשי מתחת לזווית שקופית.
2. דחף בצד של הבית וודא שהוא נמצא במיקום הנכון.
3. אם השפתיים אינן מתאימות בגלל בעיות הדפסה נסה לטחון חלק מהמשטח עד שיתאים. בדוק שהכריכה האחורית שטוחה לחלוטין על הבית וכי אין תפרים.
4. הכנס את הברגים M3x16 מ"מ והדק אותם.

שלב 24: #חומרה - חיבור המכשיר

ישנן מספר דרכים לחיבור המכשיר.

1. בורג חריץ נעילת החלקה בצד.
2. בורג חריץ נעילת שקופיות מאחור.
3. חורשות Tiewrap בצד / החלק העליון והאחורי.
4. הכריכה האחורית של הצומת מסופקת גם עם וו.