MuMo - Node_draft: 24 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

### OPPDATERING 10-03-2021 // den siste informasjonen/oppdateringene vil være tilgjengelig på github-siden:

Hva er MuMo?

MuMo er et samarbeid mellom produktutvikling (en avdeling ved Universitetet i Antwerpen) under navnet Antwerp Design Factory og Antwerp Fashion Museum. Målet med prosjektet er å bygge et IOT -skjermsystem med åpen kildekode basert på et LoRa -nettverk.

• Det skal være enkelt å sette opp.
• Den skal være enkel å montere.
• Det må være skalerbart når det gjelder applikasjonsområde.

Hva prosjektet MuMo inneholder:

MuMo Node

MuMo Node er en lavenhetsenhet på AA -batterier som kan måle og overføre miljøparametere over et LoRa -nettverk. Parametrene er temperatur, fuktighet, omgivelsestrykk og lysstyrke. *** MuMo -noden kan utvides med andre funksjoner som kan brukes i andre applikasjoner. ***

MuMo Gatway

MuMo Gateway er en aktiv LoRa -gateway som kan motta og videresende LoRa -signaler fra Node -enheten over internett. I dette prosjektet vil gatewayen også være utstyrt med de samme sensorene til MuMo Node -enheten, luftstøvføler og en feilfelle som kan fjernovervåkes med et kamera.

*** Gatewayen trenger ikke å være utstyrt med sensorer eller et kamera. Det kan også bare tjene til å tilby et LoRa -nettverk (ikke målevei). ***

MuMo Dashboard

MuMo Dashboard er gitt for å lage en oversiktlig webapplikasjon over nettverket som opprettes. Det er gjort brukervennlig med forskjellige funksjoner. Dashbordet kan tilpasses fullt ut til brukerens ønsker og applikasjoner.

Github -side:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Instruerbare sider:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

Nødvendige verktøy:

• 3D -skriver med filament
• Loddejern / loddetinn
• Liten skjæretang
• Varm limpistol (eller andre fikseringsverktøy)
• Liten skrutrekker

Trinn 1: #Hardware - Bestilling av deler

Deler å bestille:

Se github -siden for en nylig oversikt:

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

Trinn 2: #Hardware - 3D -trykte deler

Deler til 3D -utskrift:

• NODE_Main_Housing
• NODE_Battery_Tray
• NODE_Bakside

Se github -siden for de nyeste STL -filene:

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

Trykk filament:

• PETG (foretrukket og mer holdbart)
• PLA

Generelle utskriftsinnstillinger:

• Ingen støtte nødvendig
• Fyll ikke nødvendig
• 0,2 laghøyde
• 3 utvendige omkretser (for styrke og holdbarhet)

Trinn 3: #Hardware - Klargjør batteriskuffen

Deler:

• 2 x batterideksel (Sideknute: Du kan også bruke bare ett batterihus til 3 AA -batterier, men levetiden blir kortere!)
• 1 x JST 2.0 -strømkontakt (følger med Seeed LoRaWan -kortet)
• 3D -trykt del: batteriskuff

Instruksjoner - Lodding: (Advarsel VARM - vær forsiktig!)

1. Lodd alle de røde kablene sammen
2. Lodd alle de svarte kablene sammen.
3. Sørg for at loddearbeidet er beskyttet med isolasjonsmateriale. Dette kan være en hylse som du trekker over kabelen før lodding eller isolasjonstape som du påfører etterpå.

Instruksjoner - Fiksering av batteriholderen:

1. Lim batteriholderne inn i batteriskuffen slik at kablene vender mot siden med utskjæringen (se bildet). Dette kan gjøres med varmt lim (foretrukket), dobbeltsidig tape, silikon, andre lim, …

Trinn 4: #Hardware - Forbered LoRaWan Board

Del:

LoRaWan -brett

Instruksjon:

Før du fjerner lysdioden på kortet, må du koble kortet til datamaskinen og kontrollere om strømledningen lyser. Etter å ha fjernet LED -lampen har vi ingen strømindikasjon lenger.

For å redusere strømforbruket til Lorawan -skjoldet, bør vi fjerne to lysdioder som er rent informative. Strømmen (PWR) og ladningsindikasjonen (CHG) ledet.

Vær ekstremt forsiktig så du ikke skader brettet under denne prosessen! Bruk en skarp tang.

1. Finn lade -LED (CHR) og powerLED (PWR) (se bildet øverst med de grønne rektanglene)
2. Skjær lodding av LED. Lysdioden skal løsne.
3. Fjern lysdiodene og sjekk om delene ble fjernet rent uten å skade sporene under.

Trinn 5: #Hardware - Montering 1: TSL2561 / BME680

Deler:

• 3D -utskrift - "Node hoveddel"
• Digital lyssensor (liten sensor)
• BME680 sensor (lang sensor)
• 2 x Grove I2C -kontaktkabler
• 4 x M2x5 skruer

Bruksanvisning:

1. Koble en av lundekablene til den digitale lyssensoren. Og den andre til BME680 -sensoren.

2. Plasser sensorene i 3D -utskriftshuset ("Node -hoveddel").
3. Digitalt lys øverst til venstre / BME680 øverst til høyre. Tilkoblingsdelen av sensoren er med forsiden ned (ikke synlig!). Du må bøye kablene slik at de gjør en skarp sving.
4. Og skru begge på plass med m2x5 mm skruene.

Trinn 6: #Hardware - Assembly 2: Seeed LoRaWan Board

Deler:

• Batteriskuff med batteriholdere
• Så LoRaWan bord
• Hovedlegemets node
• 4 x M2x5 skruer

Bruksanvisning:

1. Sett strømkabelen til batteriskuffen inn i LoRaWan -kortet.
2. Bøy strømkabelen slik at kablene ikke tar så mye plass.
3. Sett LoRaWan -kortet inn i huset med usb -kontakten og strømkabelen først.
4. Juster hullene på LoRaWan -kortet med festepinnene på huset.
5. Sørg for å plassere LoRaWan -brettet ved siden av skilleveggen. (se bilder)
6. Sett de fire skruene i den angitte posisjonen på brettet (se bildet øverst sett - grønne sirkler)
7. Når du strammer skruene, må du kontrollere at tilbakestillingsknappen er riktig justert med trykknappen på siden av noden. (se bildet øverst sett - blått rektangel)
8. Kontroller om tilbakestillingsknappen fungerer som den skal. Hvis knappen ikke beveger seg eller ikke berører tilbakestillingsknappen eller kortet, kan det være uoverensstemmelser i 3D -utskriftskvaliteten. Prøv å flytte brettet litt, eller vurder å bryte den plastiske trykte tilbakestillingsknappen helt for å løse dette. Du kan fortsatt tilbakestille knappen gjennom hullet i utskriften.
9. Mat antennen gjennom den påtenkte åpningen i batteristøtteblokken, forsiktig for ikke å ødelegge antennen

Trinn 7: #Hardware - Assembly 3: Connect I2C Pins

Bruksanvisning:

Koble Grove -kablene til i2C -sporene på Seeeduino. Bare de to ytterste kontaktene er I2C -pinner og kan brukes for våre sensorer. Men du kan bytte ut begge sensorkontakten. (se bildet - blå rektangel)

Trinn 8: #Hardware - Assembly 4: Cable Management - I2C Cables

Bruksanvisning:

1. Bak batteristøtteblokken er det plass til å skyve I2C -kablene ned i. Passformen er tett, slik at de ikke beveger seg ut igjen.
2. Orienter kablene pent slik at de ikke forstyrrer batteriskuffen som vil bli plassert på toppen om et øyeblikk.

Kommentar: La maskinvaren til noden være slik den er for nå. Vi setter opp koden først.

Trinn 9: #TTN - Registrer deg / logg inn

Ting -nettverket gir et sett med åpne verktøy og et globalt, åpent nettverk for å bygge din neste IoT -applikasjon til lave kostnader, med maksimal sikkerhet og klar til skalering.

* Hvis du allerede har en konto, kan du hoppe over dette trinnet

Bruksanvisning:

1. Registrer deg på The Things Network og opprett en konto
2. Følg instruksjonene på TTN -nettstedet.
3. Etter registrering logg deg på kontoen din
4. Gå til konsollen. Du finner den i rullegardinmenyen i profilen din (se bilde)

Trinn 10: #TTN - Programoppsett

* Hvis du allerede har et program, kan du hoppe over dette trinnet

En applikasjon er et miljø der du kan lagre flere nodenheter.

Bruksanvisning:

1. Når du er i konsollen, klikker du på applikasjoner (se bilde 1).
2. Klikk på "legg til søknad"
3. Du befinner deg nå i vinduet for å legge til program (se bilde 2).
4. Lag en applikasjons -ID
5. Gi din applikasjon en beskrivelse
6. Angi din handleregistrering (avhengig av hvor du befinner deg)
7. Når du er ferdig, klikker du på "legg til program".

Trinn 11: #TTN - Oppsett av nyttelastformater

Nyttelastoppsettet er viktig for å lese innkommende datainformasjon riktig.

Bruksanvisning:

1. Klikk på "Nyttelastformater" i applikasjonsoversikten. (se bilde 1 - grønt rektangel)
2. Kopier lim inn funksjonen (sjekk github -lenken under) i dekoder -editoren. (se bildet - blå rektangel)
3. Klikk på lagre -knappen for å lagre resultatet.

Funksjonskobling for dekoder -editoren:

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

Trinn 12: #TTN - Legg til enheter

Hvis alt går bra, er du nå i applikasjonsoversikten. Der du har kontroll over søknaden din. Vi skal nå legge til en ny enhet (node) til eller applikasjon.

Bruksanvisning:

1. Klikk på registreringsenheten (se bilde 1 - grønt rektangel)
2. Skriv inn en enhets -ID
3. Sett Device EUI til automatisk generert. Klikk på krysspilene på venstre side.
4. Når du er ferdig, klikker du på "registrer enhet".
5. Enheten er nå opprettet.

Trinn 13: #TTN - Enhetsinnstillinger

Dette trinnet er veldig viktig for å få en god tilkobling av LoRa -oppsettet til enhetene.

Bruksanvisning:

1. Når du er på enhetsoversiktssiden, klikker du på "innstillinger" (se bilde 1 - grønt rektangel)
2. På innstillingssiden kan du gi en beskrivelse til enheten din (trenger ikke)
3. Sett aktiveringsmodus til ABP.
4. Merk av for "Rammetellerkontroller". Du finner nederst på siden.
5. La alle enhets -EUI, enhetsadresse, nettverksøksnøkkel, appøktnøkkel være igjen til automatisk generering.
6. Klikk på lagre -knappen for å lagre de nye innstillingene.
7. Gå tilbake til siden "Innstillinger". (se bilde 3 - grønt rektangel)
8. Sett aktiveringsmodus tilbake til OTAA !! (se bilde 4 - grønt rektangel)
9. La appnøkkelen stå for automatisk generering.
10. Klikk på lagre -knappen for å lagre de nye innstillingene. (Se bilde 5 - grønt rektangel)

Trinn 14: #Code - Nedlasting av Arduino -kode

Ok, så langt så bra. Vi har vår nodenhet, vi har en konto på TTN, vi opprettet en applikasjon med riktig nyttelastformat, og vi laget en enhet (OTAA) i den applikasjonen. Så nå trenger vi bare å sette opp Arduino -koden med samme innstillingsinformasjon som enheten vi laget i TTN. I neste trinn vil vi laste opp koden til LoRaWan -kortet i noden.

Bruksanvisning:

1. Last ned katalogen mumoV1 fra Github -siden.
2. Last ned den nyeste versjonen av arduino -programvare. (https://www.arduino.cc/en/software)
3. Åpne arduino -kodefilen "mumoV1.ino" (du finner Github -lenken under instruksjonene)

Github -lenke:

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

Trinn 15: #Kode - Arduino - Enhetsoppsett med TTN

Bruksanvisning:

1. Åpne nettverket (TTN), gå til enhetsoversikten hvor du finner all innstillingsinformasjon for enheten. Vi skal bruke dette til å sette opp arduino -koden.
2. I arduino -koden går du til "mumoV1.h" -fanen.

Oppsettnode -ID:

1. Kopier device_EUI fra TTN og lim den inn i arduino -koden (se lilla pilen).
2. Kopier applikasjonen_EUI fra TTN og lim den inn i arduino -koden (se blå pil).
3. Kopier app_key fra TTN og lim den inn i arduino -koden (se grønn pil). Hvis network_session_key ikke er synlig klikker du på "eye" -symbolet (se den grønne sirkelen).
4. Kopier device_adressen fra TTN og lim den inn i arduino -koden (se gul pil).
5. Kopier network_session_key fra TTN og lim den inn i arduino -koden (se oransje pilen). Hvis network_session_key ikke er synlig klikker du på "øye" -symbolet (se den oransje sirkelen).
6. Kopier app_session_key fra TTN og lim den inn i arduino -koden (se rød pil). Hvis app_session_key ikke er synlig klikker du på "øye" -symbolet (se den røde sirkelen).

Trinn 16: #Code - Arduino - Installer RTC og Adafruit Library

1. I ditt arduino -grensesnitt klikker du på Sketch> Include Library> Manage Libraries …
2. Vinduet for biblioteksadministrasjon vil dukke opp.
3. I søkefeltet skriver du: rtczero
4. Installer den nyeste versjonen av det første biblioteket
5. I søkefeltet skriver du: adafruit BME680 (For BME680 -sensoren)
6. Installer den nyeste versjonen av det første biblioteket
7. I søkefeltet skriver du: adafruit TSL2561 (For TSL2561sensor)
8. Installer den nyeste versjonen av det første biblioteket.
9. I søkefeltet skriver du: flashstorage ATSAM Installer den nyeste versjonen av det første biblioteket.

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

Vi installerer Seeed boards -biblioteket for å kommunisere med brettet.

Bruksanvisning:

1. I ditt arduino -grensesnitt klikker du på Fil> Innstillinger, og kopierer nettadressen (under) til "Ekstra Boards Manager -nettadresser" (se bildet - rødt rektangel).
2. Klikk på "ok".
3. Tilbake til arduino -grensesnittet klikker du på Toos> Board> Board Manager.
4. Skriv "lorawan" i søkefeltet.
5. Du vil se biblioteket til Seeed LoRaWan board. (se bildet - grønt rektangel).
6. Klikk på "installer" og vent til det er gjort.

URL:

Trinn 18: #Code - Arduino - Board Selection / COM -port

Bruksanvisning:

1. Koble LoRaWAN -kortet med en mikro -usb -kabel til datamaskinen.
2. I ditt arduino -grensesnitt klikker du på Verktøy> Brett og velger "Seeeduino LoRaWAN" -kortet. (se bildet)
3. Velg riktig COM -port i samme meny.

Trinn 19: #Kode - Arduino - Last opp koden til styret

Nå som vi har koden klar, er det på tide å sette koden på LoRaWAN -kortet!

Bruksanvisning:

1. Kontroller at LoRaWAN -kortet fortsatt er koblet til PCen.
2. Dobbeltklikk på tilbakestillingsknappen på sideknuten. Du vil se at lysdioden flimrer. Dette betyr at enheten er i bootloader -modus.
3. På grunn av bootloader -modusen må vi velge en ny COM -port. Dette gjøres nøyaktig det samme som i trinn #18.
4. Klikk på opplastingsknappen. Det er knappen med pilen som peker til høyre. (Se bildet - rød sirkel).
5. Du bør se "opplasting ferdig" nederst i høyre hjørne.

Trinn 20: #Kode - Arduino - Test koden

Bruksanvisning:

1. Klikk på "Data" i enhetsoversikten for TTN. Der finner du alle innkommende data som spesifikk nodenhet. (se bildet - rødt rektangel)
2. For å teste dataoverføringen, trykk på tilbakestillingsknappen på siden av nodenheten for å sende signal.
3. Hvis LoRa -signalet mottas av en gateway, vil du se innkommende data i applikasjonsdataene til enheten på TTN. (vent 30 til 40 sekunder for å se resultatet)
4. Hvis du ikke ser innkommende data, kan du prøve å trykke på hvileknappen på siden av nodenheten for å sende signalet igjen.
5. Hvis dette ikke hjelper, går du tilbake til trinn 18 og prøver å laste opp koden igjen.

Gratulerer, du har nå en fungerende LoRa Node -enhet!

1. Fjern USB -en fra lorawan -kortet.
2. Trykk en siste gang på hvileknappen på siden av nodenheten.

Trinn 21: #Hardware - Montering 5: Sett inn batteriskuffen

Deler:

Batteri skuff

Bruksanvisning

1. Sett batteribrettet inn i huset under en vinkel. Sørg for at du først plasserer strømkabelen i riktig retning. (se bildet)
2. Plasser først skuffen på støtteblokkveggen der kablene er proppet bak.
3. Skyv skuffen ned til du hører en "klikk" -lyd.
4. Kontroller hjørnet at skuffen har en fin passform i hovedhuset. (se bilde 2/3 - røde sirkler) // weg
5. Sett inn strømkabelen på toppen av I2C -tilkoblingskablene. Skyv den ned med noe sløvt. Vær forsiktig så du ikke skader kablene.

Trinn 22: #Hardware - Montering 6: Sett inn batterier

Deler:

6 x AA -batterier (sideknute)

Bruksanvisning:

1. Sett inn 6 x AA -batterier i riktig retning til batteriholderne.
2. Skyv kablene til batteriet forsiktig ned slik at de ikke forstyrrer neste trinn.

*sideknute: sjekk batteriets retning på batteriholderen. den kan være annerledes enn den på bildet

Trinn 23: #Hardware - Montering 7: Bakside

Deler:

3D -utskrift - Bakside -node

bruksanvisning:

1. Sett leppene på bakdekselet inn i leppelunden på hovedhuset under en glidevinkel.
2. Skyv på siden av huset og kontroller at det er riktig posisjon.
3. Hvis leppene ikke passer på grunn av utskriftsproblemer, kan du prøve å male litt av overflaten til den passer. Kontroller at bakdekselet er helt flatt på huset og at det ikke er sømmer.
4. Sett inn M3x16mm skruene og stram til.

Trinn 24: #Hardware - Vedlegg av enheten

Det er flere måter å feste enheten på.

1. Skru glidesporet på siden.
2. Skru glidelåssporet på baksiden.
3. Tiewrap -lunder på siden / toppen og baksiden.
4. Bakdekselet til noden er også utstyrt med en krok.