IOT123 - АССИМИЛЯЦИЯ СЕНСОРНОГО УЗЛА: ICOS10 3V3 MQTT NODE: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Это первая из множества комбинаций MCU / Feature в ASSIMILATE SENSOR HUBS: ведущие устройства, которые собирают дампы данных с ведомых устройств I2C ASSIMILATE SENSORS.

В этой сборке используется Wemos D1 Mini для публикации любых данных, сброшенных с датчиков ASSIMILATE SENSORS, на сервер MQTT. Он подает на датчики шину 3V3 I2C. Шина 5 В по-прежнему поставляется, но преобразователя логического уровня для I2C 5 В нет, и он может не работать должным образом. Это будет поставляться в будущей замене дочерней платы с набором функций представленной здесь.

Если вы еще этого не сделали, необходимо собрать общую внешнюю оболочку.

Шаг 1. Материалы и инструменты

ICOS10 (IDC) Спецификация материалов Shell

1. D1M BLOCK - зажим для штифта (1)
2. Основание и корпус БЛОКА Д1М (1)
3. Wemos D1 Mini (1)
4. Wemos D1 Mini Protoboard Shield (1)
5. Гнезда 40P (8P, 8P, 9P, 9P))
6. 1 "двусторонняя макетная плата (1)
7. 6-контактный штекер IDC с кожухом (1)
8. Монтажный провод (~ 10)
9. Луженая проволока 0,5 мм (~ 4)
10. Саморезы 4G x 15 мм с полукруглой головкой (2)
11. Самонарезающие винты с потайной головкой 4G x 6 мм (~ 20)

Шаг 2: подготовка MCU

В этой сборке мы используем Wemos D1 Mini. Если вы ранее построили D1M WIFI BLOCK, вы можете использовать его для модульного аппаратного компонента. Если нет, как минимум следуйте следующему разделу.

ЗАПАЙКА КОНТАКТОВ ЖАТКИ НА MCU (с помощью зажима для пин-кодов)

Если вы не можете распечатать PIN JIG, просто следуйте инструкциям и импровизируйте: высота (смещение) PIN JIG составляет 6,5 мм.

1. Распечатайте / получите PIN JIG с этой страницы.
2. Проденьте штыри разъема через нижнюю часть платы (TX правый-левый) в пайку для пайки.
3. Прижмите штифты к твердой плоской поверхности.
4. Плотно прижмите доску к приспособлению.
5. Припаяйте 4 угловых контакта.
6. Разогрейте и переставьте доску / штыри, если необходимо (доска или штыри не выровнены или вертикальны).
7. Припаиваем остальные контакты.

ЗАГРУЗКА ПРОШИВКИ

GIST для кода здесь (5 файлов) и zip здесь. Инструкции по использованию Arduino IDE для компиляции / загрузки кода находятся здесь.

Чтобы использовать код с небольшими изменениями, мы используем shiftr.io Джоэля Гэвилера в качестве MQTT-брокера: у него есть гостевая учетная запись, поэтому, пожалуйста, сохраняйте интервал между публикациями в минутах. Он обеспечивает визуализацию источника и тем, а также детализацию данных.

После загрузки кода в IDE Arduino:

1. Измените значение _wifi_ssid своим SSID WiFi.
2. Измените значение _wifi_password своим ключом WiFi.
3. Измените значение _mqtt_clientid на предпочитаемый вами идентификатор клиента (присоединение не требуется).
4. Измените значение _mqtt_root_topic в соответствии с иерархией расположения устройства.
5. Скомпилируйте и загрузите.

Шаг 3: Подготовка корпуса MCU

В корпусе MCU имеются разъемы для подключения D1 Mini и разъемы для дочерних плат, которые обмениваются данными со схемой Socket (датчики и акторы).

ЖИЛЫЕ ЖАТКИ

Он основан на D1 Mini Protoboard и включает:

1. Контакты для подключения D1M BLOCK / D1 Mini.
2. Прямые отводы 2-х рядов контактов от D1M BLOCK / D1 Mini. Они доступны только для удобства во время прототипирования. Ожидается, что дочерние платы заблокируют любой доступ к этим заголовкам.
3. 4 Разъемы конкретных выводов, используемых дочерними платами. Я рассматривал только отключение специальных контактов I2C, но у меня уже был вариант использования другого контакта (выключатель питания в спящем режиме с нижней стороны), поэтому на всякий случай я отключил RST, A0 и некоторые другие цифровые контакты.

Чтобы добавить контакты D1M в ЗАГОЛОВОК КОРПУСА:

1. Посмотрите видео о ПАЙКЕ ИСПОЛЬЗУЕТ РОЗЕТКУ.
2. Пропустите штыри заголовка через нижнюю часть платы (TX вверху слева на верхней стороне).
3. Пропустите приспособление над пластиковым жаткой и выровняйте обе поверхности.
4. Переверните приспособление и сборку и плотно прижмите жатку к твердой плоской поверхности.
5. Плотно прижмите доску к приспособлению.
6. Припаяйте 4 угловых контакта с минимальным количеством припоя (только временное выравнивание контактов).
7. Разогрейте и переставьте доску / штыри, если необходимо (доска или штыри не выровнены или вертикальны).
8. Припаиваем остальные контакты.
9. Снимите приспособление.
10. Отрежьте контакты над припоями.

Чтобы добавить прорывы на дочерней доске:

1. Отрежьте 4 штекерных разъема 9P.
2. Сверху вставьте разъемы 9P, как показано, и припаяйте снизу.

Чтобы добавить прямые обсуждения:

1. Отрежьте 2 разъема с внутренней резьбой 8P.
2. Сверху вставьте разъемы 8P, как показано, и припаяйте снизу.

Чтобы подключить разъемы, внизу с контактом TX, ориентированным вверх:

1. Отследите и припаяйте 4 контакта от штыря RST.
2. Отследите и припаяйте 4 контакта от контакта A0.
3. Отследите и припаяйте 4 контакта от контакта D1.
4. Отследите и припаяйте 4 контакта от контакта D2.
5. Отследите и припаяйте 4 контакта от контакта D6.
6. Отследите и припаяйте 4 контакта от контакта D7.
7. Отследите и припаяйте 4 контакта от контакта GND.
8. Отследите и припаяйте 4 контакта от контакта 5V.
9. Отследите и припаяйте 4 контакта на 45 ° вниз от контакта 3V3.

СБОРКА ОБОРУДОВАНИЯ

ЗАГОЛОВОК КОРПУСА прикреплен к КОРПУСУ MCU, и он прикреплен к ОСНОВНОЙ ПЛАСТИНЕ.

1. Направив длинную сторону ЗАГОЛОВКИ КОРПУСА к отверстию, вставьте КОНТАКТЫ D1M в отверстия КОРПУСА MCU и нажмите на них заподлицо.
2. Вставьте MCU в КОНТАКТЫ MCU во время прикрепления, чтобы обеспечить правильное выравнивание.
3. Поместите РАМКУ ЖАТКИ поверх собранных приспособлений и закрепите 2 винтами 4G x 16 мм.
4. Поместите собранные приспособления отверстием к короткой стороне и закрепите винтами 4G x 6 мм.

Шаг 4: Создание дочерней платы 3V3 I2C

Это обеспечивает заголовок IDC для ЦЕПИ РАЗЪЕМОВ и подключается к MCU, добавляя подтягивания на линиях I2C. Она предоставляется как дочерняя плата, поэтому, если вам нужны преобразователи логического уровня 5 В, вы можете просто заменить эту плату на такую, которая обеспечивает все необходимые функции. Линии AUX и GND выделены для настраиваемых источников (например, переключателей низкого уровня во время циклов сна). Раскладки определяются внутри и снаружи: на доске выберите произвольную сторону, которая будет использоваться как внутренняя; Важно то, что заголовок IDC должен быть обращен к краю.

1. С внутренней стороны вставьте 2-полюсные разъемы с наружной резьбой 90 ° (1), 3-полюсные разъемы с наружной резьбой 90 ° (2) и припаяйте их снаружи.
2. С внутренней стороны вставьте 1-контактный штекерный разъем (3), 2-контактный штекерный разъем (4) и припаяйте его снаружи.
3. С внешней стороны вставьте разъем IDC (5) и припаяйте его с внутренней стороны.
4. С внутренней стороны проследите черный провод от ЧЕРНОГО1 до ЧЕРНОГО2 и припаяйте.
5. На внутренней стороне проследите черный провод от ЧЕРНОГО 3 до ЧЕРНОГО4 и припаяйте.
6. С внутренней стороны проследите белый провод от БЕЛОГО1 до БЕЛОГО2 и припаяйте.
7. На внутренней стороне проследите зеленый провод от GREEN1 до GREEN2 и припаяйте.
8. На внутренней стороне проследите красный провод от RED1 до RED2 и припаяйте.
9. С внутренней стороны проследите желтый провод от ЖЕЛТОГО1 до ЖЕЛТОГО2 и припаяйте.
10. С внутренней стороны вставьте резистор 4K7 в SILVER1 и SILVER2 и оставьте провода неразрезанными.
11. На внутренней стороне проследите оголенный провод от SILVER5 до SILVER6 и припаяйте.
12. На внутренней стороне проследите провод от SILVER1 до SILVER3 и припаяйте.
13. С внутренней стороны вставьте резистор 4К7 в SILVER4 и SILVER2 и припаяйте.

Шаг 5: Сборка основных компонентов

1. Убедитесь, что ОБОЛОЧКА построена, а цепь протестирована (кабель и розетки).
2. Вставьте ПЛАТУ ДОЧИ 3V3 I2C так, чтобы штырь 3V3 находился на неровном конце разъемов (см. Рис.).
3. Поместите перемычку на мужской заголовок 2P на ДОЧЕЧНИКЕ.
4. Вставьте гнездо IDC от КАБЕЛЯ ОБОЛОЧКИ в заголовок IDC на ПЛАТЕ ДОЧЕРИ.
5. Осторожно вставьте ДОЧКУ / КОРПУС между кабелями в ОБОЛОЧКЕ и совместите отверстия в основании.
6. Прикрепите БАЗОВЫЙ УЗЕЛ к ОБОЛОЧКЕ винтами 4G x 6 мм.
7. Присоедините любые ДАТЧИКИ АССИМИЛЯЦИИ, которые вы сделали.

Шаг 6. Дальнейшие действия

Включите новое устройство (5 В MicroUSB).

Укажите в браузере https://shiftr.io/try и проверьте визуализацию ваших данных.

Прокрутите вниз, щелкая узлы на графике.

Откройте окно консоли, чтобы проверить элементарное ведение журнала состояния.

Когда вы будете удовлетворены, измените данные с помощью вашей учетной записи / сервера MQTT Broker.

Ознакомьтесь с этими связанными сборками

Далее на картах идет разработка АКТЕРОВ для АССИМИЛЯЦИОННОЙ СЕТИ IOT.