MuMo - Node_draft: 24 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:47

### ОБНОВЛЕНИЕ 10-03-2021 // последняя информация / обновления будут доступны на странице github:

Что такое МуМо?

Что такое MuMo? MuMo - это результат сотрудничества между отделом разработки продуктов (отделом Университета Антверпена) под названием Antwerp Design Factory и Антверпенским музеем моды. Целью проекта является создание системы мониторинга IOT с открытым исходным кодом на основе сети LoRa.

• Это должно быть легко настроить.
• Его должно быть легко собрать.
• Он должен быть масштабируемым с точки зрения области применения.

Что содержит проект MuMo:

Узел MuMo

Узел MuMo - это маломощное устройство на батарейках AA, которое может измерять и передавать параметры окружающей среды по сети LoRa. К параметрам относятся температура, влажность, окружающее давление и яркость. *** Узел MuMo может быть расширен другими функциями для использования в других приложениях. ***

MuMo Gatway

Шлюз MuMo - это активный шлюз LoRa, который может принимать и пересылать сигналы LoRa от устройства Node через Интернет. В этом проекте шлюз также будет оснащен теми же датчиками, что и устройство MuMo Node, датчиком пыли в воздухе и ловушкой для ошибок, за которой можно удаленно наблюдать с помощью камеры.

*** Шлюз не нужно оснащать датчиками или камерой. Он также может служить только для обеспечения сети LoRa (без измерительной сети). ***

Панель управления MuMo

Панель инструментов MuMo предназначена для создания обзорного веб-приложения создаваемой сети. Он сделан удобным для пользователя с различными функциями. Дашборд можно полностью настроить под пожелания и применение пользователя.

Страница на Github:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Инструктируемые страницы:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

Необходимые инструменты:

• 3D-принтер с нитью
• Припой / припой
• Кусачки малые
• Пистолет для горячего клея (или другие инструменты для фиксации)
• Маленькая отвертка

Шаг 1. # Аппаратное обеспечение - заказ запасных частей

Детали на заказ:

См. Недавний обзор на странице github:

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

Шаг 2. # Аппаратное обеспечение - детали, напечатанные на 3D-принтере

Детали для 3D-печати:

• NODE_Main_Housing
• NODE_Battery_Tray
• NODE_Backcover

Последние файлы STL см. На странице github:

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

Нить для печати:

• ПЭТГ (предпочтительный и более прочный)
• PLA

Общие настройки печати:

• Поддержка не требуется
• Заполнение не требуется
• 0,2 высоты слоя
• 3 внешних периметра (для прочности и долговечности)

Шаг 3. # Аппаратное обеспечение - подготовка поддона для батареи

Части:

• 2 батарейных отсека (боковой узел: вы также можете использовать только один батарейный отсек для 3 батареек AA, но рабочий диапазон будет меньше!)
• 1 разъем питания JST 2.0 (входит в комплект поставки Seeed LoRaWan)
• Деталь, напечатанная на 3D-принтере: батарейный отсек

Инструкции - Пайка: (Предупреждение ГОРЯЧЕЕ - будьте осторожны!)

1. Спаяйте все красные кабели вместе
2. Спаяйте все черные кабели вместе.
3. Убедитесь, что паяльные работы защищены изоляционным материалом. Это может быть рукав, который вы натягиваете на кабель перед пайкой, или изоляционную ленту, которую вы наклеиваете после.

Инструкции - Крепление держателя аккумулятора:

1. Приклейте держатели батарей к батарейному отсеку так, чтобы кабели были обращены в сторону с вырезом (см. Рисунок). Это можно сделать с помощью горячего клея (предпочтительно), двустороннего скотча, силикона, второго клея и т. Д.

Шаг 4: # Аппаратное обеспечение - подготовка доски LoRaWan

Часть:

Доска LoRaWan

Инструкция:

Перед удалением светодиода на плате подключите плату к компьютеру и проверьте, загорелся ли светодиод питания. После удаления светодиода у нас больше нет индикации питания.

Чтобы снизить энергопотребление щита Lorawan, мы должны удалить два светодиода, которые являются чисто информативными. Индикация питания (PWR) и заряда (CHG).

Будьте предельно осторожны, чтобы не повредить доску во время этого процесса! Используйте острые плоскогубцы.

1. Найдите индикатор зарядки (CHR) и индикатор питания (PWR) (см. Изображение вида сверху с зелеными прямоугольниками).
2. Отрежьте пайку светодиода. Светодиод должен отключиться.
3. Снимите светодиоды и проверьте, были ли детали сняты чисто, не повредив следы под ними.

Шаг 5: # Аппаратное обеспечение - Сборка 1: TSL2561 / BME680

Части:

• 3D-печать - «Основной корпус узла»
• Цифровой датчик освещенности (маленький датчик)
• Датчик BME680 (длинный датчик)
• 2 x соединительных кабеля Grove I2C
• 4 винта M2x5

Инструкции:

1. Подключите один из кабелей Grove к цифровому датчику освещенности. А другой датчик BME680.
2. Поместите датчики в корпус для 3D-печати («основной корпус узла»).
3. Цифровая подсветка вверху слева / BME680 вверху справа. Соединительная часть датчика обращена вниз (не видна!). Приходится сгибать тросы, чтобы они круто поворачивались.
4. И прикрутите оба винта на место с помощью шурупов m2x5 мм.

Шаг 6: # Аппаратное обеспечение - Сборка 2: плата Seeed LoRaWan

Части:

• Батарейный отсек с держателями для батарей
• Доска Seeed LoRaWan
• Узел основного корпуса
• 4 винта M2x5

Инструкции:

1. Вставьте кабель питания батарейного отсека в плату LoRaWan.
2. Согните кабель питания так, чтобы кабели не занимали много места.
3. Сначала вставьте плату LoRaWan в корпус с помощью разъема usb и кабеля питания.
4. Совместите отверстия платы LoRaWan с установочными штифтами корпуса.
5. Обязательно поместите доску LoRaWan рядом с перегородкой. (см. картинки)
6. Вставьте четыре винта в указанное положение платы (см. Изображение вида сверху - зеленые кружки).
7. Когда вы затягиваете винты, убедитесь, что кнопка сброса правильно совмещена с кнопкой на боковой стороне узла. (см. изображение вида сверху - синий прямоугольник)
8. Проверьте, правильно ли работает кнопка сброса. Если кнопка не перемещается или не касается кнопки сброса или платы, возможно, качество 3D-печати нестабильно. Попробуйте немного сдвинуть доску или подумайте о том, чтобы полностью отломать пластиковую печатную кнопку сброса, чтобы решить эту проблему. Вы все еще можете сбросить кнопку через отверстие в отпечатке.
9. Пропустите антенну через предусмотренное отверстие в опорном блоке аккумулятора, осторожно, чтобы не сломать антенну.

Шаг 7: # Аппаратное обеспечение - Сборка 3: Подключите контакты I2C

Инструкции:

Подключите кабели Grove к слотам i2C на Seeeduino. Только два крайних разъема являются контактами I2C и могут использоваться для наших датчиков. Но вы можете поменять местами разъемы обоих датчиков. (см. рисунок - синий прямоугольник)

Шаг 8: # Аппаратное обеспечение - Сборка 4: Организация кабелей - Кабели I2C

Инструкции:

1. За опорным блоком аккумулятора предусмотрено место для проталкивания кабелей I2C. Прилегают плотно, поэтому они не выходят обратно.
2. Правильно сориентируйте кабели, чтобы они не задевали батарейный отсек, который через мгновение будет размещен сверху.

Комментарий: Оставьте оборудование узла как есть. Сначала мы настроим код.

Шаг 9: #TTN - регистрация / вход

Сеть вещей предоставляет набор открытых инструментов и глобальную открытую сеть для создания вашего следующего IoT-приложения по низкой цене, с максимальной безопасностью и готовностью к масштабированию.

* Если у вас уже есть учетная запись, вы можете пропустить этот шаг

Инструкции:

1. Зарегистрируйтесь в The Things Network и создайте учетную запись
2. Следуйте инструкциям на сайте TTN.
3. После регистрации войдите в свою учетную запись
4. Зайдите в свою консоль. Вы найдете его в раскрывающемся меню вашего профиля (см. Рисунок).

Шаг 10: #TTN - Настройка приложения

* Если у вас уже есть приложение, вы можете пропустить этот шаг

Приложение - это среда, в которой вы можете хранить несколько узловых устройств.

Инструкции:

1. Когда вы находитесь в консоли, нажмите на приложения (см. Рисунок 1).
2. Нажмите "добавить приложение"
3. Теперь вы находитесь в окне добавления приложения (см. Рисунок 2).
4. Сделайте идентификатор приложения
5. Дайте вашему приложению описание
6. Настройте регистрацию обработчика (в зависимости от вашего местоположения)
7. Когда вы закончите, нажмите «Добавить приложение».

Шаг 11: #TTN - Настройка форматов полезной нагрузки

Настройка полезной нагрузки важна для правильного чтения информации о входящих данных.

Инструкции:

1. В обзоре приложения нажмите «Форматы полезной нагрузки». (см. рисунок 1 - зеленый прямоугольник)
2. Скопируйте и вставьте функцию (проверьте ссылку на github внизу) в редактор декодера. (см. рисунок - синий прямоугольник)
3. Нажмите кнопку «Сохранить», чтобы сохранить результат.

Ссылка на функцию для редактора декодера:

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

Шаг 12: #TTN - Добавить устройства

Если все пойдет хорошо, теперь вы находитесь в обзоре приложений. Где вы контролируете свое приложение. Теперь мы собираемся добавить новое устройство (узел) в приложение.

Инструкции:

1. Нажмите на зарегистрированное устройство (см. Рисунок 1 - зеленый прямоугольник)
2. Введите идентификатор устройства
3. Установите EUI для устройства на автоматическое создание. Нажмите на пересекающиеся стрелки с левой стороны.
4. Когда вы закончите, нажмите «зарегистрировать устройство».
5. Теперь устройство создано.

Шаг 13: #TTN - Настройки устройства

Этот шаг действительно важен для хорошего соединения настроек LoRa устройств.

Инструкции:

1. Когда вы находитесь на странице обзора устройства, нажмите «Настройки» (см. Рисунок 1 - зеленый прямоугольник)
2. На странице настроек вы можете дать описание своему устройству (не обязательно)
3. Установите режим активации на ABP.
4. Отметьте галочкой «Проверки счетчика кадров». Вы найдете внизу страницы.
5. Оставьте все EUI устройства, адрес устройства, ключ сеанса сети, ключ сеанса приложения для автоматического создания.
6. Нажмите кнопку «Сохранить», чтобы сохранить новые настройки.
7. Вернитесь на страницу «Настройки». (см. рисунок 3 - зеленый прямоугольник)
8. Установите режим активации обратно на OTAA !! (см. рисунок 4 - зеленый прямоугольник)
9. Оставьте ключ приложения для автогенерации.
10. Нажмите кнопку «Сохранить», чтобы сохранить новые настройки (см. Рисунок 5 - зеленый прямоугольник).

Шаг 14: #Code - загрузка кода Arduino

Хорошо, пока все хорошо. У нас есть сборка узла, у нас есть учетная запись в TTN, мы создали приложение с правильным форматом полезной нагрузки и создали устройство (OTAA) в этом приложении. Итак, теперь нам нужно только настроить код Arduino с той же информацией о настройках, что и устройство, которое мы создали в TTN. На следующем шаге мы загрузим код на плату LoRaWan в узле.

Инструкции:

1. Загрузите каталог mumoV1 со страницы Github.
2. Загрузите последнюю версию программного обеспечения arduino. (https://www.arduino.cc/en/software)
3. Откройте файл кода Arduino "mumoV1.ino" (вы найдете ссылку Github под инструкциями)

Ссылка на Github:

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

Шаг 15: #Code - Arduino - Настройка устройства с помощью TTN

Инструкции:

1. Откройте thethingsnetwork (TTN), перейдите к обзору вашего устройства, где вы найдете всю информацию о настройках устройства. Мы собираемся использовать это для настройки кода Arduino.
2. В коде arduino перейдите на вкладку «mumoV1.h».

Идентификатор узла настройки:

1. Скопируйте device_EUI из TTN и вставьте его в код Arduino (см. Фиолетовую стрелку).
2. Скопируйтеapplication_EUI из TTN и вставьте его в код Arduino (см. Синюю стрелку).
3. Скопируйте app_key из TTN и вставьте его в код arduino (см. Зеленую стрелку). Если network_session_key не отображается, щелкните значок «глаз» (см. Зеленый кружок).
4. Скопируйте device_adress из TTN и вставьте его в код Arduino (см. Желтую стрелку).
5. Скопируйте network_session_key из TTN и вставьте его в код Arduino (см. Оранжевую стрелку). Если network_session_key не отображается, щелкните значок «глаз» (см. Оранжевый кружок).
6. Скопируйте app_session_key из TTN и вставьте его в код Arduino (см. Красную стрелку). Если app_session_key не отображается, щелкните значок «глаз» (см. Красный кружок).

Шаг 16: #Code - Arduino - Установите RTC и библиотеку Adafruit

1. В интерфейсе Arduino нажмите Sketch> Include Library> Manage Libraries…
2. Появится окно управления библиотекой.
3. В строке поиска введите: rtczero
4. Установите последнюю версию первой библиотеки
5. В строке поиска введите: adafruit BME680 (для датчика BME680)
6. Установите последнюю версию первой библиотеки
7. В строке поиска введите: adafruit TSL2561 (для датчика TSL2561)
8. Установите последнюю версию первой библиотеки.
9. В строке поиска введите: flashstorage ATSAM Установите последнюю версию первой библиотеки.

Шаг 17: #Code - Arduino - Установка библиотеки Seeeduino LoRaWAN

Устанавливаем библиотеку Seeed Board для связи с доской.

Инструкции:

1. В интерфейсе Arduino нажмите «Файл»> «Настройки» и скопируйте URL-адрес (внизу) в «Дополнительные URL-адреса диспетчера плат» (см. Рисунок - красный прямоугольник).
2. Щелкните "ок".
3. Вернувшись в интерфейс Arduino, нажмите Toos> Board> Board Manager.
4. В строке поиска введите «lorawan».
5. Вы увидите библиотеку доски Seeed LoRaWan. (см. рисунок - зеленый прямоугольник).
6. Нажмите «установить» и дождитесь завершения.

URL:

Шаг 18: #Code - Arduino - Выбор платы / COM-порт

Инструкции:

1. Подключите плату LoRaWAN с помощью кабеля micro-USB к компьютеру.
2. В интерфейсе Arduino нажмите «Инструменты»> «Плата» и выберите плату «Seeeduino LoRaWAN». (см. картинку)
3. Выберите в том же меню правильный COM-порт.

Шаг 19: #Code - Arduino - Загрузите код на плату

Теперь, когда у нас есть готовый код, пришло время поместить код на плату LoRaWAN!

Инструкции:

1. Убедитесь, что ваша плата LoRaWAN все еще подключена к вашему компьютеру.
2. Дважды щелкните кнопку сброса на боковом узле. Вы увидите, что светодиоды мигают. Это означает, что устройство находится в режиме загрузчика.
3. Из-за режима загрузчика мы должны выбрать новый COM-порт. Это делается точно так же, как на шаге №18.
4. Щелкните по кнопке загрузки. Это кнопка со стрелкой, указывающей вправо. (Смотрите картинку - красный кружок).
5. Вы должны увидеть «загрузка завершена» в правом нижнем углу.

Шаг 20: #Code - Arduino - Протестируйте код

Инструкции:

1. В обзоре устройства TTN нажмите «Данные». Там вы найдете все входящие данные для конкретного узлового устройства. (см. рисунок - красный прямоугольник)
2. Чтобы проверить передачу данных, нажмите кнопку сброса на стороне узлового устройства для отправки сигнала.
3. Если сигнал LoRa получен шлюзом, вы увидите входящие данные в данных приложения устройства в TTN. (подождите 30-40 секунд, чтобы увидеть результат)
4. Если вы не видите входящие данные, попробуйте нажать оставшуюся кнопку на стороне узлового устройства, чтобы снова отправить сигнал.
5. Если это не помогает, вернитесь к шагу № 18 и попробуйте загрузить код еще раз.

Поздравляем, у вас теперь есть работающее устройство LoRa Node!

1. Удалите USB из платы lorawan.
2. Нажмите последний раз кнопку отдыха на боковой стороне узлового устройства.

Шаг 21: # Аппаратное обеспечение - Сборка 5: Вставьте лоток для батарей

Части:

Батарейный отсек

инструкции

1. Вставьте батарейный отсек в корпус под углом. Убедитесь, что вы сначала расположили шнур питания в правильном направлении. (см. картинку)
2. Сначала поместите лоток на стену опорного блока, за которой проложены кабели.
3. Опустите лоток, пока не услышите щелчок.
4. Проверьте угол, чтобы лоток хорошо вписался в основной корпус. (см. рисунок 2/3 - красные круги) // weg
5. Вставьте кабель питания поверх соединительных кабелей I2C. Придавите его чем-нибудь тупым. будьте осторожны, чтобы не повредить кабели.

Шаг 22: # Аппаратное обеспечение - Сборка 6: Вставьте батареи

Части:

6 батареек AA (боковой узел)

Инструкции:

1. Вставьте 6 батареек AA, соблюдая правильную ориентацию держателей для батареек.
2. Осторожно протолкните кабели аккумулятора вниз, чтобы они не мешали выполнению следующего шага.

* боковой узел: проверьте ориентацию батареи в держателе батареи. он может отличаться от изображенного на картинке

Шаг 23: # Аппаратное обеспечение - Сборка 7: Задняя крышка

Части:

3D печать - Узел задней обложки

инструкции:

1. Вставьте кромки задней крышки в канавку для губ на корпусе основного корпуса под углом скольжения.
2. Нажмите на боковую часть корпуса и убедитесь, что это правильное положение.
3. Если губы не подходят из-за проблем с печатью, попробуйте отшлифовать часть поверхности до тех пор, пока она не станет подходящей. Убедитесь, что задняя крышка полностью прилегает к корпусу и нет швов.
4. Вставьте винты M3x16 мм и затяните.

Шаг 24: # Аппаратное обеспечение - Присоединение устройства

Есть несколько способов прикрепить устройство.

1. Закрутите паз фиксатора скольжения сбоку.
2. Навинтите паз для замка на задней панели.
3. Боковые / верхние и задние бороздки из обвязки.
4. Задняя крышка узла также снабжена крючком.