MuMo - Node_draft: 24 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

### UPDATE 10-03-2021 // de seneste oplysninger/opdateringer vil være tilgængelige på github-siden:

Hvad er MuMo?

MuMo er et samarbejde mellem produktudvikling (en afdeling ved universitetet i Antwerpen) under navnet Antwerp Design Factory og Antwerp Fashion Museum. Målet med projektet er at bygge et open source IOT -monitor -system baseret på et LoRa -netværk.

• Det skal være let at opsætte.
• Det skal være let at samle.
• Det skal være skalerbart med hensyn til anvendelsesområde.

Hvad projektet MuMo indeholder:

MuMo Node

MuMo Node er en lavenhedsenhed på AA -batterier, der kan måle og transmittere miljøparametre over et LoRa -netværk. Parametrene er temperatur, fugtighed, omgivende tryk og lysstyrke. *** MuMo -noden kan udvides med andre funktioner, der kan bruges i andre applikationer. ***

MuMo Gatway

MuMo Gateway er en aktiv LoRa -gateway, der kan modtage og videresende LoRa -signaler fra Node -enheden over internettet. I dette projekt vil gatewayen også være udstyret med de samme sensorer på MuMo Node -enheden, luftstøvføler og en fejlfælde, der kan fjernovervåges med et kamera.

*** Gatewayen behøver ikke at være udstyret med sensorer eller et kamera. Det kan også kun tjene til at tilvejebringe et LoRa -netværk (ikke målebro). ***

MuMo Dashboard

MuMo Dashboard leveres til at oprette en oversigtswebapplikation over det netværk, der oprettes. Det er gjort brugervenligt med forskellige funktioner. Instrumentbrættet kan tilpasses fuldt ud til brugerens ønsker og anvendelse.

Github -side:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Instruktive sider:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

Påkrævede værktøjer:

• 3D printer med filament
• Loddejern / lodde
• Lille skæretang
• Varm limpistol (eller andre fikseringsværktøjer)
• Lille skruetrækker

Trin 1: #Hardware - Bestilling af dele

Reservedele:

Se github -siden for en nylig oversigt:

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

Trin 2: #Hardware - 3D -printede dele

Dele til 3D -print:

• NODE_Main_Housing
• NODE_Battery_Tray
• NODE_Bagside

Se github -siden for de nyeste STL -filer:

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

Udskriv filament:

• PETG (foretrukket og mere holdbar)
• PLA

Generelle udskriftsindstillinger:

• Ingen support nødvendig
• Fyld ikke nødvendig
• 0,2 laghøjde
• 3 udvendige omkredse (for styrke og holdbarhed)

Trin 3: #Hardware - Forbered batteribakken

Dele:

• 2 x batterihus (sideknude: Du kan også kun bruge et batterihus til 3 AA -batterier, men levetiden bliver kortere!)
• 1 x JST 2.0 -strømstik (følger med Seeed LoRaWan -kortet)
• 3D -printet del: batteribakke

Instruktioner - Lodning: (Advarsel HOT - pas på!)

1. Lod alle de røde kabler sammen
2. Lod alle de sorte kabler sammen.
3. Sørg for, at lodningsarbejdet er beskyttet med isoleringsmateriale. Dette kan være en muffe, som du trækker over kablet før lodning eller isoleringstape, som du påfører bagefter.

Instruktioner - Fastgørelse af batteriholderen:

1. Lim batteriholderne ind i batteribakken, så kablerne vender ud til siden med udskæringen (se billede). Dette kan gøres med varm lim (foretrukket), dobbeltsidet tape, silikone, anden lim, …

Trin 4: #Hardware - Forbered LoRaWan Board

En del:

LoRaWan bord

Instruktion:

Inden lysdioden fjernes på kortet, skal du slutte kortet til computeren og kontrollere, om strømledningen lyser. Efter fjernelse af LED'en har vi ingen strømindikation længere.

For at reducere Lorawan -skjoldets strømforbrug bør vi fjerne to LED'er, der er rent informative. Strømmen (PWR) og ladningsindikationen (CHG) førte.

Vær yderst forsigtig med ikke at beskadige tavlen under denne proces! Brug en skarp tang.

1. Find opladnings -LED'en (CHR) og powerLED (PWR) (se billedet ovenfra med de grønne rektangler)
2. Skær lodningen af LED'en. LED'en skal løsne.
3. Fjern lysdioderne, og kontroller, om delene blev fjernet rent uden at beskadige sporene nedenunder.

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

Dele:

• 3D -print - "Node hoveddel"
• Digital lyssensor (lille sensor)
• BME680 sensor (lang sensor)
• 2 x Grove I2C stik kabler
• 4 x M2x5 skruer

Instruktioner:

1. Tilslut en af lundkablerne til den digitale lyssensor. Og den anden til BME680 -sensoren.

2. Placer sensorerne i 3D -printhuset ("Node -hoveddel").
3. Digitalt lys øverst til venstre / BME680 øverst til højre. Tilslutningsdelen af sensoren vender nedad (ikke synlig!). Du er nødt til at bøje kablerne, så de gør en skarp drejning.
4. Og skru begge på plads med m2x5 mm skruerne.

Trin 6: #Hardware - Montering 2: Set LoRaWan Board

Dele:

• Batteribakke med batteriholdere
• Set LoRaWan board
• Hovedlegeme node
• 4 x M2x5 skruer

Instruktioner:

1. Indsæt strømkablet til batteribakken i LoRaWan -kortet.
2. Bøj strømkablet over, så kablerne, så de ikke fylder meget.
3. Sæt LoRaWan -kortet i huset med usb -stikket og strømkablet først.
4. Juster hullerne på LoRaWan -kortet med husets monteringsstifter.
5. Sørg for at placere LoRaWan -tavlen ved siden af skillevæggen. (se billeder)
6. Sæt de fire skruer i den angivne position på brættet (se billedet ovenfra - grønne cirkler)
7. Når du strammer skruerne, skal du sørge for, at nulstillingsknappen er korrekt justeret med trykknappen på siden af knuden. (se billede ovenfra - Blåt rektangel)
8. Kontroller, om nulstillingsknappen fungerer korrekt. Hvis knappen ikke bevæger sig eller ikke rører nulstillingsknappen eller kortet, kan der være uoverensstemmelser i 3D -udskriftskvaliteten. Prøv at flytte brættet lidt, eller overvej at afbryde den plastprintede nulstillingsknap helt for at løse dette. Du kan stadig nulstille knappen gennem hullet i udskriften.
9. Før antennen gennem den påtænkte åbning i batteristøtteblokken, forsigtigt for ikke at ødelægge antennen

Trin 7: #Hardware - Montering 3: Tilslut I2C -pins

Instruktioner:

Tilslut Grove -kablerne til i2C -åbningerne på Seeeduino. Kun de to yderste stik er I2C -ben og kan bruges til vores sensorer. Men du kan udskifte begge sensorstik. (se billede - blå rektangel)

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

Instruktioner:

1. Bag batteristøtteblokken er der plads til at skubbe I2C -kablerne ned i. Pasformen er stram, så de ikke bevæger sig tilbage.
2. Orienter kablerne pænt, så de ikke forstyrrer batteribakken, der vil blive placeret ovenpå om et øjeblik.

Kommentar: Lad nodens hardware være som den er nu. Vi opsætter koden først.

Trin 9: #TTN - Tilmeld / Log ind

Ting -netværket giver et sæt åbne værktøjer og et globalt, åbent netværk til at bygge din næste IoT -applikation til lave omkostninger med maksimal sikkerhed og klar til skalering.

* Hvis du allerede har en konto, kan du springe dette trin over

Instruktioner:

1. Tilmeld dig The Things Network og opret en konto
2. Følg instruktionerne på TTN's websted.
3. Efter tilmelding skal du logge ind på din konto
4. Gå til din konsol. Du finder det i rullemenuen på din profil (se billede)

Trin 10: #TTN - Programopsætning

* Hvis du allerede har et program, kan du springe dette trin over

En applikation er et miljø, hvor du kan gemme flere node -enheder.

Instruktioner:

1. Når du er i konsollen, skal du klikke på applikationer (se billede 1).
2. Klik på "tilføj applikation"
3. Du er nu placeret i vinduet Tilføj program (se billede 2).
4. Lav et applikations -id
5. Giv din ansøgning en beskrivelse
6. Indstil din handlerregistrering (afhængigt af din placering)
7. Når du er færdig, skal du klikke på "tilføj applikation".

Trin 11: #TTN - Opsætning af nyttelastformater

Nyttelastopsætningen er vigtig for at kunne læse dine indgående datainformationer korrekt.

Instruktioner:

1. Klik på "Nyttelastformater" i applikationsoversigten. (se billede 1 - grønt rektangel)
2. Kopier indsæt funktionen (tjek github -linket nedenunder) i dekodereditoren. (se billede - blå rektangel)
3. Klik på knappen Gem for at gemme dit resultat.

Funktionslink til dekoder -editor:

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

Trin 12: #TTN - Tilføj enheder

Hvis alt går godt, er du nu i applikationsoversigten. Hvor du har kontrol over din applikation. Vi vil nu tilføje en ny enhed (node) til eller applikation.

Instruktioner:

1. Klik på registreringsenheden (se billede 1 - grønt rektangel)
2. Indtast et enheds -id
3. Indstil Device EUI til automatisk genereret. Klik på krydsende pile i venstre side.
4. Når du er færdig, skal du klikke på "registrer enhed".
5. Enheden er nu oprettet.

Trin 13: #TTN - Enhedsindstillinger

Dette trin er virkelig vigtigt for at få en god forbindelse til LoRa -opsætningen af enhederne.

Instruktioner:

1. Når du er på enhedsoversigtssiden, skal du klikke på "indstillinger" (se billede 1 - grønt rektangel)
2. På indstillingssiden kan du give din enhed en beskrivelse (behøver ikke)
3. Indstil aktiveringstilstanden til ABP.
4. Marker "Rammetæller -tjek". Du finder nederst på siden.
5. Lad alle enheds -EUI, enhedsadresse, netværkssessionnøgle, appsessionnøgle forblive til automatisk generering.
6. Klik på knappen Gem for at gemme de nye indstillinger.
7. Gå tilbage til siden "indstillinger". (se billede 3 - grønt rektangel)
8. Sæt aktiveringstilstanden tilbage til OTAA !! (se billede 4 - grønt rektangel)
9. Overlad App -nøglen til automatisk generering.
10. Klik på knappen Gem for at gemme de nye indstillinger. (Se billede 5 - grønt rektangel)

Trin 14: #Code - Download af Arduino -kode

Ok, indtil videre så godt. Vi har vores node -samling, vi har en konto på TTN, vi oprettede en applikation med det rigtige nyttelastformat, og vi lavede en enhed (OTAA) i den applikation. Så nu skal vi kun opsætte Arduino -koden med de samme indstillingsoplysninger som den enhed, vi lavede i TTN. I det næste trin vil vi uploade koden til LoRaWan -kortet i noden.

Instruktioner:

1. Download mumoV1 -biblioteket fra Github -siden.
2. Download den nyeste version af arduino -software. (https://www.arduino.cc/en/software)
3. Åbn arduino -kodefilen "mumoV1.ino" (du finder Github -linket under vejledningen)

Github -link:

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

Trin 15: #Kode - Arduino - Enhedsopsætning med TTN

Instruktioner:

1. Åbn dette netværk (TTN), gå til din enhedsoversigt, hvor du finder alle indstillingsoplysninger for enheden. Vi kommer til at bruge dette til opsætning af arduino -koden.
2. Gå til fanen "mumoV1.h" i arduino -koden.

Opsætningsknude -id:

1. Kopier device_EUI fra TTN og indsæt det i arduino -koden (se lilla pil).
2. Kopiér applikationen_EUI fra TTN og indsæt den i arduino -koden (se blå pil).
3. Kopier app_key fra TTN og indsæt den i arduino koden (se grøn pil). Hvis netværks_ session_key ikke er synlig, klik på "øje" symbolet (se den grønne cirkel).
4. Kopier device_adressen fra TTN og indsæt den i arduino -koden (se gul pil).
5. Kopiér network_session_key fra TTN og indsæt den i arduino -koden (se orange pil). Hvis netværks_session_nøglen ikke er synlig, skal du klikke på symbolet "øje" (se den orange cirkel).
6. Kopier app_session_key fra TTN og indsæt den i arduino -koden (se rød pil). Hvis app_session_key ikke er synlig, skal du klikke på symbolet "øje" (se den røde cirkel).

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

1. I din arduino -grænseflade skal du klikke på Skitse> Inkluder bibliotek> Administrer biblioteker …
2. Biblioteksstyringsvinduet dukker op.
3. Skriv i søgefeltet: rtczero
4. Installer den nyeste version af det første bibliotek
5. Skriv i søgefeltet: adafruit BME680 (til BME680 -sensoren)
6. Installer den nyeste version af det første bibliotek
7. Skriv i søgefeltet: adafruit TSL2561 (Til TSL2561sensoren)
8. Installer den nyeste version af det første bibliotek.
9. Skriv i søgefeltet: flashstorage ATSAM Installer den nyeste version af det første bibliotek.

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

Vi installerer Seeed boards -biblioteket for at kommunikere med tavlen.

Instruktioner:

1. I din arduino -grænseflade skal du klikke på Filer> Indstillinger og kopiere url'en (nedenunder) til "Yderligere Boards Manager -webadresser" (se billede - rødt rektangel).
2. Klik på "ok".
3. Tilbage ved arduino -grænsefladen skal du klikke på Toos> Board> Board Manager.
4. Skriv "lorawan" i søgelinjen.
5. Du vil se biblioteket med Seeed LoRaWan board. (se billede - grønt rektangel).
6. Klik på "installer" og vent, indtil det er færdigt.

URL:

Trin 18: #Code - Arduino - Board Selection / COM Port

Instruktioner:

1. Tilslut LoRaWAN -kortet med et mikro -usb -kabel til din computer.
2. I din arduino -grænseflade skal du klikke på Værktøjer> Board og vælge kortet "Seeeduino LoRaWAN". (se billede)
3. Vælg den rigtige COM -port i den samme menu.

Trin 19: #Code - Arduino - Upload koden til bestyrelsen

Nu hvor vi har vores kode klar, er det tid til at sætte koden på LoRaWAN -tavlen!

Instruktioner:

1. Sørg for, at dit LoRaWAN -kort stadig er tilsluttet din pc.
2. Dobbeltklik på nulstillingsknappen på sideknudepunktet. Du vil se, at LED'en blinker. Det betyder, at enheden er i bootloader -tilstand.
3. På grund af bootloader -modus skal vi vælge en ny COM -port. Dette gøres nøjagtig det samme som i trin #18.
4. Klik på upload -knappen. Det er knappen med pilen, der peger til højre. (Se billede - rød cirkel).
5. Du skal se "upload udført" i nederste højre hjørne.

Trin 20: #Code - Arduino - Test koden

Instruktioner:

1. Klik på "Data" i enhedsoversigten over TTN. Der finder du alle de indgående data, der specifikt node -enhed. (se billede - rødt rektangel)
2. For at teste datatransmissionen skal du trykke på reset -knappen på siden af nodeenheden for at sende signal.
3. Hvis LoRa -signalet modtages af en gateway, vil du se de indgående data i enhedens applikationsdata på TTN. (vent 30 til 40 sekunder for at se resultatet)
4. Hvis du ikke kan se indgående data, skal du prøve at trykke på hvileknappen på siden af nodeenheden for at sende signalet igen.
5. Hvis dette ikke hjælper, går du tilbage til trin #18 og prøver at uploade koden igen.

Tillykke, du har nu en fungerende LoRa Node -enhed!

1. Fjern USB'en fra lorawan -kortet.
2. Tryk en sidste gang på hvileknappen på siden af nodeenheden.

Trin 21: #Hardware - Samling 5: Isæt batteribakke

Dele:

Batteribakke

Instruktioner

1. Sæt batteribakken ind i huset under en vinkel. Sørg for først at placere strømkablet i den rigtige retning. (se billede)
2. Placer først bakken på støtteblokvæggen, hvor kablerne er proppet bagved.
3. Skub bakken ned, indtil du hører en "snap klik" -lyd.
4. Kontroller hjørnet, at bakken har en god pasform i hovedhuset. (se billede 2/3 - røde cirkler) // weg
5. Sæt strømkablet oven på I2C -tilslutningskablerne. Skub det ned med noget stump. Vær forsigtig med ikke at beskadige kablerne.

Trin 22: #Hardware - Samling 6: Isæt batterier

Dele:

6 x AA -batterier (sideknude)

Instruktioner:

1. Indsæt 6 x AA -batterier i den korrekte retning af batteriholderne.
2. Skub forsigtigt kablerne til batteriet ned, så de ikke forstyrrer det næste trin.

*sideknude: kontroller batteriets orientering. det kan være anderledes end det på billedet

Trin 23: #Hardware - Samling 7: Bagcover

Dele:

3D -print - Knude på bagsiden

instruktioner:

1. Sæt bagdækslets læber ind i læberunden på hovedlegemet under en glidevinkel.
2. Skub på siden af huset og sørg for, at det er den rigtige position.
3. Hvis læberne ikke passer på grund af trykproblemer, skal du prøve at male noget af overfladen, indtil den passer. Kontroller, at bagdækslet er helt fladt på huset, og at der ikke er sømme.
4. Sæt M3x16mm skruerne i og stram.

Trin 24: #Hardware - Vedhæftning af enheden

Der er flere måder at tilslutte enheden på.

1. Skru glideslidsrille på siden.
2. Skru glidelåsen på bagsiden.
3. Tiewrap lunde på siden / toppen og bagsiden.
4. Bagsiden af noden er også forsynet med en krog.