MuMo - Node_draft: 24 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

### ACTUALITZACIÓ 10-03-2021 // la informació / actualitzacions més recents estaran disponibles a la pàgina de github:

Què és MuMo?

Què és MuMo? MuMo és una col·laboració entre el desenvolupament de productes (un departament de la Universitat d’Anvers) amb el nom de Antwerp Design Factory i Antwerp Fashion Museum. L'objectiu del projecte és construir un sistema de monitorització IOT de codi obert basat en una xarxa LoRa.

• Ha de ser fàcil de configurar.
• Ha de ser fàcil de muntar.
• Ha de ser escalable en termes d’àrea d’aplicació.

Què conté el projecte MuMo:

Node MuMo

El node MuMo és un dispositiu de baixa potència amb bateries AA que pot mesurar i transmetre paràmetres ambientals a través d’una xarxa LoRa. Els paràmetres són la temperatura, la humitat, la pressió ambiental i la brillantor. *** El node MuMo es pot ampliar amb altres funcionalitats per utilitzar-lo en altres aplicacions. ***

MuMo Gatway

El MuMo Gateway és una passarel·la LoRa activa que pot rebre i reenviar senyals LoRa des del dispositiu Node per Internet. En aquest projecte, la passarel·la també estarà equipada amb els mateixos sensors del dispositiu MuMo Node, un sensor de pols d'aire i una trampa d'errors que es pot controlar remotament amb una càmera.

*** La passarel·la no necessita estar equipada amb sensors ni càmera. També només pot servir per proporcionar una xarxa LoRa (recorregut que no mesura). ***

Tauler de control de MuMo

El tauler de MuMo es proporciona per crear una aplicació web de visió general de la xarxa que s'està creant. Es fa fàcil d’utilitzar amb diferents funcionalitats. El tauler es pot personalitzar completament segons els desitjos i aplicacions de l'usuari.

Pàgina de Github:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Pàgines instructibles:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

Eines necessàries:

• Impressora 3D amb filament
• Soldar ferro / soldar
• Pinça de tall petita
• Pistola de cola calenta (o altres eines de fixació)
• Tornavís petit

Pas 1: #Hardware: comanda de peces

Peces per demanar:

Consulteu la pàgina de github per obtenir una visió general recent:

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

Pas 2: #Hardware: peces impreses en 3D

Parts per imprimir en 3D:

• NODE_Main_Housing
• NODE_Battery_Tray
• NODE_Covercover

Consulteu la pàgina de github per obtenir els fitxers STL més recents:

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

Filament d'impressió:

• PETG (preferit i més durador)
• PLA

Configuració general d'impressió:

• No cal suport
• No és necessari omplir
• 0,2 alçada de capa
• 3 perímetres exteriors (per a més resistència i durabilitat)

Pas 3: #Hardware: prepareu la safata de la bateria

Parts:

• 2 x funda de bateria (node lateral: també podeu utilitzar només una funda de bateria per a 3 piles AA, però el rang en temps real serà més curt!)
• 1 x connector d'alimentació JST 2.0 (inclòs amb la placa Seeed LoRaWan)
• Part impresa en 3D: safata de la bateria

Instruccions - Soldadura: (Advertència CALENT: vés amb compte!)

1. Soldeu tots els cables vermells junts
2. Soldeu tots els cables negres junts.
3. Assegureu-vos que el treball de soldadura està protegit amb material aïllant. Pot ser una funda que estireu sobre el cable abans de soldar-la o de la cinta aïllant que apliqueu després.

Instruccions - Fixació del suport de la bateria:

1. Enganxeu els suports de la bateria a la safata de la bateria de manera que els cables estiguin orientats cap al costat amb el tall (vegeu la imatge). Això es pot fer amb cola calenta (preferible), cinta adhesiva de doble cara, silicona, segona cola, …

Pas 4: #Hardware: prepara el tauler LoRaWan

Part:

Tauler LoRaWan

Instrucció:

Abans de treure el led de la placa, connecteu-la a l'ordinador i comproveu si el led d'alimentació s'encén. Després de treure el led, ja no tenim cap indicació d’alimentació.

Per tal de reduir el consum d’energia de l’escut Lorawan, hauríem d’eliminar dos LED purament informatius. Els indicadors de potència (PWR) i indicació de càrrega (CHG).

Tingueu molta cura de no danyar el tauler durant aquest procés. Utilitzeu una pinça afilada.

1. Localitzeu el LED de càrrega (CHR) i el powerLED (PWR) (vegeu la imatge de la vista superior amb els rectangles verds)
2. Tallar la soldadura del LED. El LED s’hauria de deixar anar.
3. Traieu els leds i comproveu si les parts s’han tret netament sense danyar les traces que hi ha a sota.

Pas 5: #Hardware - Muntatge 1: TSL2561 / BME680

Parts:

• Impressió 3D: "cos principal del node"
• Sensor de llum digital (sensor petit)
• Sensor BME680 (sensor llarg)
• 2 cables Grove I2C
• 4 cargols M2x5

Instruccions:

1. Connecteu un dels cables de l'arbreda al sensor de llum digital. I l’altra al sensor BME680.

2. Col·loqueu els sensors a la carcassa d'impressió 3D ("cos principal del node").
3. Llum digital a la part superior esquerra / BME680 a la part superior dreta. La part de connexió del sensor és cap per avall (no visible). Cal doblar els cables perquè facin un gir fort.
4. I cargoleu-los tots dos al lloc amb els cargols de m2x5 mm.

Pas 6: #Hardware - Muntatge 2: Seeed LoRaWan Board

Parts:

• Safata de bateria amb suports de bateria
• Tauler Seeed LoRaWan
• Node del cos principal
• 4 cargols M2x5

Instruccions:

1. Introduïu el cable d'alimentació de la safata de la bateria a la placa LoRaWan.
2. Doblegueu el cable d'alimentació perquè els cables no ocupin gaire espai.
3. Introduïu primer la placa LoRaWan a la carcassa amb el connector USB i el cable d'alimentació.
4. Alineeu els forats de la placa LoRaWan amb els passadors de muntatge de la carcassa.
5. Assegureu-vos de col·locar el tauler LoRaWan al costat de la paret divisòria. (veure imatges)
6. Inseriu els quatre cargols a la posició indicada del tauler (vegeu la imatge de la vista superior - Cercles verds)
7. Quan estrenyiu els cargols, assegureu-vos que el botó de reinici estigui correctament alineat amb el polsador situat al lateral del node. (veure imatge vista superior - rectangle blau)
8. Comproveu si el botó de restabliment funciona correctament. Si el botó no es mou o no toca el botó de restabliment o el tauler, pot haver-hi incoherències en la qualitat d'impressió 3D. Proveu de moure lleugerament el tauler o considereu trencar completament el botó de restabliment imprès de plàstic per solucionar-ho. Encara podeu restablir el botó a través del forat de la impressió.
9. Introduïu l’antena a través de l’obertura prevista al bloc de suport de la bateria, amb cura, de manera que no es trenqui l’antena

Pas 7: #Hardware - Muntatge 3: Connecteu els pins I2C

Instruccions:

Connecteu els cables Grove a les ranures i2C del Seeeduino. Només els dos connectors més externs són pins I2C i es poden utilitzar per als nostres sensors. Però podeu intercanviar el connector dels dos sensors. (veure imatge - rectangle blau)

Pas 8: #Hardware - Muntatge 4: Gestió de cables - Cables I2C

Instruccions:

1. Darrere del bloc de suport de la bateria hi ha espai per empènyer els cables I2C cap avall. L'ajust és ajustat perquè no tornin a sortir.
2. Orientar bé els cables perquè no interfereixin amb la safata de la bateria que es col·locarà a la part superior en un moment.

Comentari: deixeu el maquinari del node tal com està per ara. Primer configurarem el codi.

Pas 9: #TTN: registreu-vos / inicieu la sessió

La xarxa de coses proporciona un conjunt d’eines obertes i una xarxa oberta global per construir la vostra pròxima aplicació d’IoT a baix cost, amb la màxima seguretat i a punt per escalar.

* Si ja teniu un compte, podeu ometre aquest pas

Instruccions:

1. Registra't a The Things Network i crea un compte
2. Seguiu les instruccions del lloc web de TTN.
3. Després de registrar-se, inicieu sessió al vostre compte
4. Aneu a la consola. El trobareu al menú desplegable del vostre perfil (veure imatge)

Pas 10: #TTN: configuració de l'aplicació

* Si ja teniu una aplicació, podeu ometre aquest pas

Una aplicació és un entorn on podeu emmagatzemar diversos dispositius de node.

Instruccions:

1. Quan esteu a la consola, feu clic a les aplicacions (vegeu la imatge 1).
2. Feu clic a "Afegeix aplicació"
3. Ara es troba a la finestra d'afegir aplicació (vegeu la imatge 2).
4. Feu un identificador d’aplicació
5. Doneu una descripció a la vostra sol·licitud
6. Configureu el registre del controlador (segons la vostra ubicació)
7. Quan hàgiu acabat, feu clic a "Afegeix aplicació".

Pas 11: #TTN: configuració de formats de càrrega útil

La configuració de la càrrega útil és important per llegir correctament la informació de les dades entrants.

Instruccions:

1. A la descripció general de l'aplicació, feu clic a "Formats de càrrega útil". (veure imatge 1 - rectangle verd)
2. Copieu enganxeu la funció (comproveu l'enllaç github a sota) a l'editor de descodificadors. (veure imatge - rectangle blau)
3. Feu clic al botó Desa per desar el resultat.

Enllaç de funcions per a l'editor de descodificadors:

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

Pas 12: #TTN: afegiu dispositius

Si tot va bé, ara esteu a la descripció general de l'aplicació. On teniu control sobre la vostra sol·licitud. Ara afegirem un nou dispositiu (node) a una aplicació.

Instruccions:

1. Feu clic al registre del dispositiu (vegeu la imatge 1 - rectangle verd)
2. Introduïu un identificador de dispositiu
3. Establiu EUI del dispositiu a generat automàticament. Feu clic a les fletxes creuades del costat esquerre.
4. Quan hàgiu acabat, feu clic a "Registra dispositiu".
5. Ara s’ha creat el dispositiu.

Pas 13: #TTN: configuració del dispositiu

Aquest pas és realment important per obtenir una bona connexió de la configuració LoRa dels dispositius.

Instruccions:

1. Quan estigueu a la pàgina de descripció general del dispositiu, feu clic a "Configuració" (vegeu la imatge 1 - rectangle verd)
2. A la pàgina de configuració podeu donar una descripció al vostre dispositiu (no cal)
3. Establiu el mode d'activació a ABP.
4. Marqueu l'opció "Comprovacions de comptadors de marcs". Trobareu a la part inferior de la pàgina.
5. Deixeu tota la EUI del dispositiu, l'adreça del dispositiu, la clau de sessió de xarxa i la clau de sessió de l'aplicació a la generació automàtica.
6. Feu clic al botó Desa per desar la nova configuració.
7. Torneu a la pàgina "Configuració". (veure imatge 3 - rectangle verd)
8. Estableix el mode d'activació de nou a OTAA !! (veure imatge 4 - rectangle verd)
9. Deixeu la clau de l'aplicació per generar automàticament.
10. Feu clic al botó Desa per desar la nova configuració (vegeu la imatge 5 - rectangle verd)

Pas 14: #Code: descàrrega del codi Arduino

D'acord, fins ara tot bé. Tenim el nostre conjunt de nodes, tenim un compte al TTN, hem creat una aplicació amb el format de càrrega útil adequat i hem creat un dispositiu (OTAA) en aquesta aplicació. Per tant, ara només hem de configurar el codi Arduino amb la mateixa informació de configuració que el dispositiu que vam fer a TTN. Al següent pas, penjarem el codi a la placa LoRaWan del node.

Instruccions:

1. Baixeu-vos el directori mumoV1 des de la pàgina de Github.
2. Descarregueu la versió més recent del programari arduino. (https://www.arduino.cc/en/software)
3. Obriu el fitxer de codi arduino "mumoV1.ino" (trobareu l'enllaç Github a sota de les instruccions)

Enllaç Github:

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

Pas 15: #Code - Arduino - Configuració del dispositiu amb TTN

Instruccions:

1. Obriu la xarxa de xarxa (TTN), aneu a la descripció general del dispositiu on trobareu tota la informació de configuració del dispositiu. Ho utilitzarem per configurar el codi arduino.
2. Al codi arduino, aneu a la pestanya "mumoV1.h".

Identificador de node de configuració:

1. Copieu el dispositiu_EUI del TTN i enganxeu-lo al codi arduino (vegeu la fletxa morada).
2. Copieu theapplication_EUI del TTN i enganxeu-lo al codi arduino (vegeu la fletxa blava).
3. Copieu la tecla app_de la TTN i enganxeu-la al codi arduino (vegeu la fletxa verda). Si la clau_sessió_de-xarxa no és visible, feu clic al símbol "ull" (vegeu el cercle verd).
4. Copieu l'adreça device_del TTN i enganxeu-lo al codi arduino (vegeu la fletxa groga).
5. Copieu la clau network_session_ del TTN i enganxeu-lo al codi arduino (vegeu la fletxa taronja). Si la xarxa_session_key no és visible, feu clic al símbol "ull" (vegeu el cercle taronja).
6. Copieu app_session_key del TTN i enganxeu-lo al codi arduino (vegeu la fletxa vermella). Si la tecla app_session_key no és visible, feu clic al símbol "ull" (vegeu el cercle vermell).

Pas 16: #Code - Arduino: instal·leu RTC i Adafruit Library

1. A la vostra interfície arduino feu clic a Sketch> Inclou biblioteca> Gestiona biblioteques …
2. Apareixerà la finestra de gestió de la biblioteca.
3. A la barra de cerca, escriviu: rtczero
4. Instal·leu la versió més recent de la primera biblioteca
5. A la barra de cerca, escriviu: adafruit BME680 (per al sensor BME680)
6. Instal·leu la versió més recent de la primera biblioteca
7. A la barra de cerca, escriviu: adafruit TSL2561 (Per al sensor TSL2561)
8. Instal·leu la versió més recent de la primera biblioteca.
9. A la barra de cerca, escriviu: flashstorage ATSAM Instal·leu la versió més recent de la primera biblioteca.

Pas 17: Instal·lació de la biblioteca LoRaWAN #Code - Arduino - Seeeduino

Instal·lem la biblioteca de taulers Seeed per comunicar-nos amb el tauler.

Instruccions:

1. A la vostra interfície arduino, feu clic a Fitxer> Preferències i copieu la URL (a sota) a "URL addicionals del gestor de taulers" (vegeu la imatge - rectangle vermell).
2. Feu clic a "ok".
3. De nou a la interfície arduino, feu clic a Toos> Tauler> Gestor de taules.
4. A la barra de cerca, escriviu "lorawan".
5. Veureu la biblioteca del tauler Seeed LoRaWan. (veure imatge - rectangle verd).
6. Feu clic a "instal·la" i espereu fins que acabi.

URL:

Pas 18: #Code - Arduino - Selecció de placa / Port COM

Instruccions:

1. Connecteu la placa LoRaWAN amb un cable micro USB al vostre ordinador.
2. A la vostra interfície arduino, feu clic a Eines> Tauler i seleccioneu la placa "Seeeduino LoRaWAN". (veure imatge)
3. Seleccioneu al mateix menú el port COM correcte.

Pas 19: #Code - Arduino: pengeu el codi al tauler

Ara que tenim el nostre codi a punt, és hora de posar-lo al tauler LoRaWAN.

Instruccions:

1. Assegureu-vos que la vostra placa LoRaWAN encara estigui connectada al vostre ordinador.
2. Feu doble clic al botó de restabliment del node lateral. Veureu que el led parpelleja. Això significa que el dispositiu està en mode de carregador d'arrencada.
3. A causa del mòdul del carregador d’arrencada, hem de seleccionar un nou port COM. Això es fa exactament igual que al pas # 18.
4. Feu clic al botó de càrrega. És el botó amb la fletxa que apunta cap a la dreta. (Veure imatge - cercle vermell).
5. Hauríeu de veure "Càrrega realitzada" a l'extrem inferior dret.

Pas 20: #Code - Arduino: prova el codi

Instruccions:

1. A la visió general del dispositiu de TTN, feu clic a "Dades". Allà hi trobareu totes les dades entrants del dispositiu específic del node. (veure imatge - rectangle vermell)
2. Per provar la transmissió de dades, premeu el botó de restabliment situat al lateral del dispositiu del node per enviar el senyal.
3. Si el senyal LoRa és rebut per una passarel·la, veureu les dades entrants a les dades de l'aplicació del dispositiu al TTN. (espereu de 30 a 40 segons per veure el resultat)
4. Si no veieu dades entrants, premeu el botó de descans al lateral del dispositiu de node per tornar a enviar el senyal.
5. Si això no us ajuda, torneu al pas 18 i torneu a provar de penjar el codi.

Enhorabona, ara teniu un dispositiu LoRa Node que funcioni.

1. Traieu l'USB de la placa Lorawan.
2. Premeu per última vegada el botó de descans al lateral del dispositiu de node.

Pas 21: #Hardware - Muntatge 5: Inseriu la safata de la bateria

Parts:

Safata de la bateria

Instruccions

1. Introduïu la safata de la bateria a la carcassa sota un angle. Assegureu-vos de situar primer el cable d’alimentació en la direcció correcta. (veure imatge)
2. Primer, col·loqueu la safata a la paret del bloc de suport on s’omplen els cables darrere.
3. Premeu la safata cap avall fins que sentiu un so de "clic instantani".
4. Comproveu la cantonada que la safata tingui un bon ajustament a la carcassa principal. (veure imatge 2/3 - cercles vermells) // weg
5. Introduïu el cable d'alimentació a la part superior dels cables de connexió I2C. Premeu-lo cap avall amb alguna cosa contundent. vés amb compte de no danyar els cables.

Pas 22: #Hardware - Muntatge 6: Inseriu les bateries

Parts:

6 piles AA (node lateral)

Instruccions:

1. Introduïu 6 piles AA en la correcta orientació dels suports de les piles.
2. Empenyeu els cables de la bateria cap avall de manera que no interfereixin amb el pas següent.

* node lateral: comproveu l'orientació de la bateria del suport de la bateria. pot ser diferent de la de la imatge

Pas 23: #Hardware - Muntatge 7: contraportada

Parts:

Impressió 3D: node de contraportada

instruccions:

1. Introduïu els llavis de la tapa posterior a la branca de llavis de la carcassa principal sota un angle de lliscament.
2. Premeu al lateral de la carcassa i assegureu-vos que és la posició correcta.
3. Si els llavis no s’ajusten a causa de problemes d’impressió, intenteu moldre una mica de la superfície fins que quedi. Comproveu que la coberta posterior sigui totalment plana a la carcassa i que no hi hagi costures.
4. Introduïu els cargols M3x16mm i estreneu-los.

Pas 24: #Hardware: fitxer adjunt del dispositiu

Hi ha diverses maneres de connectar el dispositiu.

1. Cargol de ranura de bloqueig de lliscament al lateral.
2. Cargol de ranura de bloqueig a la part posterior.
3. Arbredes de Tiewrap al lateral / superior i posterior.
4. La coberta posterior del node també es proporciona amb un ganxo.