MuMo - Node_draft: 24 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

### UPDATE 10-03-2021 // najnovejše informacije/posodobitve bodo na voljo na strani github:

Kaj je MuMo?

Kaj je MuMo? MuMo je sodelovanje med razvojem izdelkov (oddelek Univerze v Antwerpnu) pod imenom Antwerpen Design Factory in modnim muzejem v Antwerpnu. Cilj projekta je izgradnja odprtokodnega nadzornega sistema IOT, ki temelji na omrežju LoRa.

• Namestitev bi morala biti enostavna.
• Moral bi biti enostaven za sestavljanje.
• Biti mora prilagodljiv glede na področje uporabe.

Kaj vsebuje projekt MuMo:

Vozlišče MuMo

Vozlišče MuMo je naprava z nizko porabo energije na baterijah AA, ki lahko meri in prenaša okoljske parametre po omrežju LoRa. Parametri so temperatura, vlaga, tlak v okolju in svetlost. *** Vozlišče MuMo je mogoče razširiti z drugimi funkcijami, ki jih je mogoče uporabiti v drugih aplikacijah. ***

MuMo Gatway

Prehod MuMo je aktivni prehod LoRa, ki lahko po internetu sprejema in posreduje signale LoRa iz naprave Node. V tem projektu bo prehod opremljen tudi z istimi senzorji naprave MuMo Node, senzorjem zračnega prahu in lovilcem hroščev, ki ga je mogoče daljinsko spremljati s kamero.

*** Vrata ni treba opremiti s senzorji ali kamero. Lahko služi tudi samo za zagotavljanje omrežja LoRa (nemerljivi hodnik). ***

Nadzorna plošča MuMo

Nadzorna plošča MuMo je na voljo za ustvarjanje pregledne spletne aplikacije ustvarjenega omrežja. Narejen je uporabniku prijazen z različnimi funkcijami. Armaturno ploščo lahko v celoti prilagodimo željam in uporabi uporabnika.

Stran Github:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Strani z navodili:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

Potrebna orodja:

• 3D tiskalnik z žarilno nitko
• Spajkalno železo / spajkanje
• Majhen klešče za rezanje
• Pištola za vroče lepilo (ali drugo orodje za pritrditev)
• Majhen izvijač

1. korak: #Hardware - Naročanje delov

Deli po naročilu:

Za nedavni pregled si oglejte stran github:

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

2. korak: #Hardware - 3D natisnjeni deli

Deli za 3D tiskanje:

• NODE_Glavno_stanovanjsko
• NODE_Battery_Tray
• NODE_Na hrbtni strani

Najnovejše datoteke STL si oglejte na strani github:

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

Tiskana nit:

• PETG (prednostno in trajnejše)
• PLA

Splošne nastavitve tiskanja:

• Podpora ni potrebna
• Polnjenje ni potrebno
• 0,2 višine plasti
• 3 zunanji obod (za trdnost in vzdržljivost)

3. korak: #Hardware - Pripravite predal za baterije

Deli:

• 2 x ohišje za baterijo (stransko vozlišče: Uporabite lahko tudi samo en kovček za 3 baterije AA, vendar bo doseg v živo krajši!)
• 1 x priključek za napajanje JST 2.0 (priložen plošči Seeed LoRaWan)
• 3D natisnjeni del: pladenj za baterije

Navodila - spajkanje: (Opozorilo HOT - bodite previdni!)

1. Spajajte vse rdeče kable skupaj
2. Spajamo vse črne kable skupaj.
3. Pazite, da je spajkanje zaščiteno z izolacijskim materialom. To je lahko rokav, ki ga potegnete čez kabel pred spajkanjem, ali izolacijski trak, ki ga nalepite pozneje.

Navodila - Pritrditev držala baterije:

1. Nosilce baterij prilepite v predal za baterije, tako da so kabli obrnjeni na stran z izrezom (glejte sliko). To lahko naredite z vročim lepilom (prednostno), dvostranskim trakom, silikonom, drugim lepilom,…

4. korak: #Hardware - Pripravite ploščo LoRaWan

Del:

Plošča LoRaWan

Navodila:

Preden odstranite LED na plošči, priključite ploščo na računalnik in preverite, ali lučka za napajanje zasveti. Po odstranitvi LED -ja nimamo več indikacije napajanja.

Da bi zmanjšali porabo energije ščita Lorawan, bi morali odstraniti dve LED diodi, ki sta zgolj informativni. Luč za napajanje (PWR) in indikator napolnjenosti (CHG).

Bodite zelo previdni, da med tem postopkom ne poškodujete plošče! Uporabite oster klešče.

1. Poiščite polnilno LED (CHR) in powerLED (PWR) (glejte sliko od zgoraj z zelenimi pravokotniki)
2. Odrežite spajkanje LED. LED mora popustiti.
3. Odstranite svetleče diode in preverite, ali so bili deli čisto odstranjeni, ne da bi pri tem poškodovali sledi pod njimi.

5. korak: #Strojna oprema - Sestava 1: TSL2561 / BME680

Deli:

• 3D tisk - "Glavno telo vozlišča"
• Digitalni senzor svetlobe (majhen senzor)
• Senzor BME680 (dolg senzor)
• 2 x priključni kabli Grove I2C
• 4 x vijaki M2x5

Navodila:

1. Priključite enega od kablov grove na digitalni senzor svetlobe. In drugi do senzorja BME680.

2. Senzorje namestite v ohišje 3D -tiskanja ("glavno telo vozlišča").
3. Digitalna luč zgoraj levo / BME680 zgoraj desno. Priključni del senzorja je obrnjen navzdol (ni viden!). Kable morate upogniti, da naredijo oster zavoj.
4. Oboje privijte z vijaki m2x5 mm.

6. korak: #Strojna oprema - Sklop 2: Glejte ploščo LoRaWan

Deli:

• Pladenj za baterije z držali za baterije
• Glej tablo LoRaWan
• Glavno telo vozlišča
• 4 x vijaki M2x5

Navodila:

1. Napajalni kabel predala za baterije vstavite v ploščo LoRaWan.
2. Napajalni kabel upognite tako, da kabli ne zavzamejo veliko prostora.
3. Ploščo LoRaWan najprej vstavite v ohišje s priključkom USB in napajalnim kablom.
4. Poravnajte luknje plošče LoRaWan z montažnimi zatiči na ohišju.
5. Poskrbite, da ploščo LoRaWan postavite ob predelno steno. (glej slike)
6. Vstavite štiri vijake v označeni položaj plošče (glejte sliko od zgoraj - zeleni krogi)
7. Ko privijete vijake, se prepričajte, da je gumb za ponastavitev pravilno poravnan s potisnim gumbom na strani vozlišča. (glej sliko od zgoraj - modri pravokotnik)
8. Preverite, ali gumb za ponastavitev pravilno deluje. Če se gumb ne premakne ali se ne dotakne gumba za ponastavitev ali plošče, lahko pride do neskladnosti v kakovosti 3D -tiskanja. Poskusite rahlo premakniti ploščo ali pa v celoti odlomite plastični gumb za ponastavitev, da to odpravite. Gumb lahko še vedno ponastavite skozi luknjo v tisku.
9. Položite anteno skozi predvideno odprtino v nosilcu akumulatorja, tako da antene ne zlomite

7. korak: #Strojna oprema - Sklop 3: Priključite zatiče I2C

Navodila:

Priključite kable Grove v reže i2C na Seeeduinu. Samo dva najbolj oddaljena priključka sta I2C zatiča in sta uporabna za naše senzorje. Lahko pa zamenjate priključek obeh senzorjev. (glej sliko - modri pravokotnik)

8. korak: #Hardware - Sestava 4: Upravljanje kablov - kabli I2C

Navodila:

1. Za podpornim blokom baterije je na voljo prostor za potiskanje kablov I2C navzdol. Prileganje je tesno, zato se ne bodo premaknili nazaj.
2. Lepo usmerite kable, da ne motijo predala za baterije, ki bo v trenutku postavljen na vrh.

Komentar: Strojno opremo vozlišča zaenkrat pustite takšno, kot je. Kodo bomo najprej nastavili.

9. korak: #TTN - Prijavite se / Prijavite se

Mreža stvari ponuja niz odprtih orodij in globalno, odprto omrežje za izdelavo vaše naslednje aplikacije IoT po nizki ceni, z največjo varnostjo in pripravljenostjo za razširitev.

* Če že imate račun, lahko ta korak preskočite

Navodila:

1. Prijavite se na The Things Network in ustvarite račun
2. Sledite navodilom na spletnem mestu TTN.
3. Po prijavi se prijavite v svoj račun
4. Pojdite na svojo konzolo. Najdete ga v spustnem meniju svojega profila (glej sliko)

10. korak: #TTN - Namestitev aplikacije

* Če že imate aplikacijo, lahko ta korak preskočite

Aplikacija je okolje, v katerem lahko shranite naprave z več vozlišči.

Navodila:

1. Ko ste v konzoli, kliknite aplikacije (glejte sliko 1).
2. Kliknite na "dodaj aplikacijo"
3. Zdaj ste v oknu za dodajanje aplikacije (glejte sliko 2).
4. Naredite ID aplikacije
5. Opišite svojo prijavo
6. Nastavite registracijo upravljavca (odvisno od vaše lokacije)
7. Ko končate, kliknite »dodaj aplikacijo«.

11. korak: #TTN - Nastavitev formatov koristnega tovora

Nastavitev tovora je pomembna za pravilno branje podatkov o vhodnih podatkih.

Navodila:

1. V pregledu aplikacij kliknite »Oblike koristnega tovora«. (glej sliko 1 - zeleni pravokotnik)
2. Kopirajte prilepite funkcijo (spodaj preverite povezavo github) v urejevalnik dekoderja. (glej sliko - modri pravokotnik)
3. Če želite shraniti rezultat, kliknite gumb za shranjevanje.

Povezava do funkcije urejevalnika dekoderja:

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

12. korak: #TTN - Dodajte naprave

Če je vse v redu, ste zdaj v pregledu aplikacije. Kjer imate nadzor nad aplikacijo. Zdaj bomo dodali novo napravo (vozlišče) ali aplikacijo.

Navodila:

1. Kliknite na napravo za registracijo (glejte sliko 1 - zeleni pravokotnik)
2. Vnesite ID naprave
3. EUI naprave nastavite na samodejno ustvarjeno. Kliknite na puščice za prečkanje na levi strani.
4. Ko končate, kliknite »registriraj napravo«.
5. Naprava je zdaj ustvarjena.

13. korak: #TTN - Nastavitve naprave

Ta korak je zelo pomemben za dobro povezavo nastavitev naprav LoRa.

Navodila:

1. Ko ste na strani s pregledom naprave, kliknite »nastavitve« (glej sliko 1 - zeleni pravokotnik)
2. Na strani z nastavitvami lahko podate opis svoje naprave (ni treba)
3. Način aktiviranja nastavite na ABP.
4. Potrdite polje »Preverjanje števca okvirjev«. Našli boste na dnu strani.
5. Samodejno generirajte ves uporabniški vmesnik naprave, naslov naprave, ključ seje omrežja, ključ seje aplikacije.
6. Če želite shraniti nove nastavitve, kliknite gumb za shranjevanje.
7. Vrnite se na stran "nastavitve". (glej sliko 3 - zeleni pravokotnik)
8. Način aktivacije nastavite na OTAA !! (glej sliko 4 - zeleni pravokotnik)
9. Pustite ključ aplikacije za samodejno ustvarjanje.
10. Če želite shraniti nove nastavitve, kliknite gumb za shranjevanje (glejte sliko 5 - zeleni pravokotnik)

Korak 14: #Code - prenos kode Arduino

Ok, zaenkrat dobro. Imamo sestavo vozlišča, imamo račun na TTN, ustvarili smo aplikacijo s pravo obliko tovora in v tej aplikaciji izdelali napravo (OTAA). Zdaj moramo samo nastaviti kodo Arduino z enakimi podatki o nastavitvah kot naprava, ki smo jo naredili v TTN. V naslednjem koraku bomo kodo naložili na ploščo LoRaWan v vozlišču.

Navodila:

1. Prenesite imenik mumoV1 s strani Github.
2. Prenesite najnovejšo različico programske opreme arduino. (https://www.arduino.cc/en/software)
3. Odprite arduino kodno datoteko "mumoV1.ino" (pod navodili boste našli povezavo Github)

Povezava do Github -a:

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

Korak 15: #Code - Arduino - Nastavitev naprave s TTN

Navodila:

1. Odprite tisto omrežje (TTN), pojdite na pregled naprave, kjer boste našli vse informacije o nastavitvah naprave. To bomo uporabili za nastavitev arduino kode.
2. V kodi arduino pojdite na zavihek "mumoV1.h".

ID nastavitvenega vozlišča:

1. Kopirajte device_EUI iz TTN in ga prilepite v kodo arduino (glejte vijolično puščico).
2. Kopirajte theapplication_EUI iz TTN in ga prilepite v kodo arduino (glejte modro puščico).
3. Kopirajte app_key iz TTN in ga prilepite v kodo arduino (glejte zeleno puščico). Če ključ_session_session_key ni viden, kliknite simbol "oko" (glejte zeleni krog).
4. Kopirajte device_adress iz TTN in ga prilepite v kodo arduino (glejte rumeno puščico).
5. Kopirajte ključ network_session_key iz TTN in ga prilepite v kodo arduino (glejte oranžno puščico). Če ključek network_session_key ni viden, kliknite simbol "oko" (glejte oranžni krog).
6. Kopirajte app_session_key iz TTN in ga prilepite v kodo arduino (glejte rdečo puščico). Če app_session_key ni viden, kliknite simbol "oko" (glejte rdeči krog).

Korak 16: #Code - Arduino - Namestite knjižnico RTC in Adafruit

1. V vmesniku arduino kliknite Sketch> Include Library> Manage Libraries …
2. Odpre se okno za upravljanje knjižnice.
3. V iskalno vrstico vnesite: rtczero
4. Namestite najnovejšo različico prve knjižnice
5. V iskalno vrstico vnesite: adafruit BME680 (za senzor BME680)
6. Namestite najnovejšo različico prve knjižnice
7. V iskalno vrstico vnesite: adafruit TSL2561 (za senzor TSL2561)
8. Namestite najnovejšo različico prve knjižnice.
9. V iskalno vrstico vnesite: flashstorage ATSAM Namestite najnovejšo različico prve knjižnice.

17. korak: #Code - Arduino - Namestitev knjižnice LoRaWAN Seeeduino

Za komunikacijo s ploščo namestimo knjižnico Seeed Board.

Navodila:

1. V vmesniku arduino kliknite Datoteka> Nastavitve in kopirajte url (spodaj) v "Dodatni URL -ji upravitelja plošč" (glejte sliko - rdeč pravokotnik).
2. Kliknite "V redu".
3. Nazaj na vmesniku arduino kliknite Toos> Board> Board Manager.
4. V iskalno vrstico vnesite "lorawan".
5. Videli boste knjižnico plošče Seeed LoRaWan. (glej sliko - zeleni pravokotnik).
6. Kliknite »Namesti« in počakajte, da se konča.

URL:

18. korak: #Code - Arduino - Izbor plošče / COM vrata

Navodila:

1. Ploščo LoRaWAN priključite z mikro USB kablom na računalnik.
2. V vmesniku arduino kliknite Orodja> Plošča in izberite ploščo "Seeeduino LoRaWAN". (glej sliko)
3. V istem meniju izberite ustrezna vrata COM.

Korak 19: #Code - Arduino - Naložite kodo na tablo

Zdaj, ko imamo kodo pripravljeno, je čas, da jo damo na ploščo LoRaWAN!

Navodila:

1. Prepričajte se, da je plošča LoRaWAN še vedno povezana z računalnikom.
2. Dvokliknite gumb za ponastavitev na stranskem vozlišču. Videli boste, da LED utripa. To pomeni, da je naprava v načinu zagonskega nalagalnika.
3. Zaradi načina zagona nalagalnika moramo izbrati nova vrata COM. To se naredi popolnoma enako kot v koraku 18.
4. Kliknite gumb za nalaganje. To je gumb s puščico, ki kaže na desno. (Glej sliko - rdeč krog).
5. V spodnjem desnem kotu bi morali videti "nalaganje končano".

20. korak: #Code - Arduino - Preizkusite kodo

Navodila:

1. V pregledu naprave TTN kliknite »Podatki«. Tam boste našli vse dohodne podatke za določeno napravo vozlišča. (glej sliko - rdeč pravokotnik)
2. Če želite preizkusiti prenos podatkov, pritisnite gumb za ponastavitev na strani naprave vozlišča, da pošljete signal.
3. Če signal LoRa sprejme prehod, boste na TTN videli vhodne podatke v aplikacijskih podatkih naprave. (počakajte 30 do 40 sekund, da vidite rezultat)
4. Če ne vidite vhodnih podatkov, poskusite pritisniti gumb za počitek na strani naprave vozlišča, da znova pošljete signal.
5. Če to ne pomaga, se vrnite na korak #18 in poskusite znova naložiti kodo.

Čestitamo, da imate zdaj delujočo napravo LoRa Node!

1. Odstranite USB iz plošče lorawan.
2. Še zadnjič pritisnite gumb za počitek na strani naprave vozlišča.

21. korak: #Strojna oprema - Sklop 5: Vstavite predal za baterije

Deli:

Pladenj za baterije

Navodila

1. Pladenj za baterije vstavite v ohišje pod kotom. Napajalni kabel najprej postavite v pravo smer. (glej sliko)
2. Pladenj najprej namestite na steno podpornega bloka, kjer so kabli napolnjeni zadaj.
3. Pladenj potisnite navzdol, dokler ne zaslišite zvoka "snap click".
4. Preverite kot, ali se pladenj lepo prilega glavnemu ohišju. (glej sliko 2/3 - rdeči krogi) // weg
5. Napajalni kabel vstavite na vrh priključnih kablov I2C. Potisnite ga navzdol z nečim tupim. pazite, da ne poškodujete kablov.

Korak 22: #Hardware - Sestava 6: Vstavite baterije

Deli:

6 x AA baterij (stransko vozlišče)

Navodila:

1. Vstavite 6 x AA baterij v pravilen položaj držala za baterije.
2. Previdno potisnite kable baterije navzdol, da ne ovirajo naslednjega koraka.

*stransko vozlišče: preverite usmerjenost baterije v nosilcu baterije. lahko se razlikuje od tistega na sliki

23. korak: #Strojna oprema - Sestava 7: Zadnji pokrov

Deli:

3D tiskanje - vozlišče zadnje platnice

navodila:

1. Vstavite ustnice zadnjega pokrova v ustnik na ohišju glavnega telesa pod kotom drsnika.
2. Potisnite stran ohišja in se prepričajte, da je v pravem položaju.
3. Če ustnice zaradi težav s tiskanjem ne prilegajo, poskusite nekaj površine zmleti, dokler se ne prilega. Preverite, ali je zadnji pokrov popolnoma ohišje ohišja in da ni šivov.
4. Vstavite vijake M3x16 mm in jih privijte.

24. korak: #Hardware - Priključitev naprave

Napravo lahko pritrdite na več načinov.

1. Na strani privijte utor za zaklepanje.
2. Na hrbtni strani privijte utor za zaklepanje.
3. Tiewrap nasadi ob strani / zgoraj in zadaj.
4. Hrbtna stran vozlišča je opremljena tudi s kljuko.