MuMo - Node_draft: 24 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:36

### UPDATE 10-03-2021 // den senaste informationen/uppdateringarna kommer att finnas tillgängliga på github-sidan:

Vad är MuMo?

MuMo är ett samarbete mellan produktutveckling (en avdelning vid University of Antwerp) under namnet Antwerp Design Factory och Antwerp Fashion Museum. Målet med projektet är att bygga ett IOT -övervakningssystem med öppen källkod baserat på ett LoRa -nätverk.

• Det ska vara enkelt att sätta upp.
• Det ska vara enkelt att montera.
• Det måste vara skalbart när det gäller tillämpningsområdet.

Vad projektet MuMo innehåller:

MuMo -nod

MuMo -noden är en lågeffektsenhet på AA -batterier som kan mäta och överföra miljöparametrar över ett LoRa -nätverk. Parametrarna är temperatur, luftfuktighet, omgivande tryck och ljusstyrka. *** MuMo -noden kan utökas med andra funktioner som kan användas i andra applikationer. ***

MuMo Gatway

MuMo Gateway är en aktiv LoRa -gateway som kan ta emot och vidarebefordra LoRa -signaler från Node -enheten över internet. I detta projekt kommer gatewayen också att vara utrustad med samma sensorer för MuMo Node -enheten, luftdammsensor och en bugfälla som kan fjärrövervakas med en kamera.

*** Gatewayen behöver inte vara utrustad med sensorer eller en kamera. Det kan också bara tjäna till att tillhandahålla ett LoRa -nätverk (icke -mätande gångväg). ***

MuMo Dashboard

MuMo Dashboard tillhandahålls för att skapa en översiktlig webbapplikation över det nätverk som skapas. Det är gjort användarvänligt med olika funktioner. Instrumentpanelen kan anpassas helt efter användarens önskemål och tillämpning.

Github -sida:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Instruktiva sidor:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

Nödvändiga verktyg:

• 3D -skrivare med filament
• Lödkolv / löd
• Liten skärtång
• Het limpistol (eller andra fixeringsverktyg)
• Liten skruvmejsel

Steg 1: #Hardware - Beställa delar

Delar att beställa:

Se github -sidan för en ny översikt:

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

Steg 2: #Hardware - 3D -tryckta delar

Delar till 3D -utskrift:

• NODE_Main_Housing
• NODE_Battery_Tray
• NODE_Bakomslag

Se github -sidan för de senaste STL -filerna:

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

Skriv ut filament:

• PETG (föredragen och mer hållbar)
• PLA

Allmänna utskriftsinställningar:

• Inget stöd behövs
• Fyllning behövs inte
• 0,2 lagerhöjd
• 3 yttre omkretsar (för styrka och hållbarhet)

Steg 3: #Hardware - Förbered batterifacket

Delar:

• 2 x batterifodral (sidnod: Du kan också använda bara ett batterifack för 3 AA -batterier men livslängden blir kortare!)
• 1 x JST 2.0 -strömkontakt (ingår i Seeed LoRaWan -kortet)
• 3D -tryckt del: batterifack

Instruktioner - Lödning: (Varning HOT - var försiktig!)

1. Löd ihop alla röda kablar
2. Löd ihop alla svarta kablar.
3. Se till att lödningsarbetet skyddas med isoleringsmaterial. Detta kan vara en hylsa som du drar över kabeln före lödning eller isoleringstejp som du applicerar efteråt.

Instruktioner - Fixering av batterihållaren:

1. Limma in batterihållarna i batterifacket så att kablarna är vända åt sidan med urskärningen (se bild). Detta kan göras med varmt lim (föredraget), dubbelsidig tejp, silikon, andra lim, …

Steg 4: #Hardware - Förbered LoRaWan Board

Del:

LoRaWan -bräda

Instruktion:

Innan du tar bort lysdioden på kortet, anslut kortet till datorn och kontrollera om strömledningen lyser. Efter att ha tagit bort lysdioden har vi ingen strömindikering längre.

För att minska strömförbrukningen för Lorawan -skärmen bör vi ta bort två lysdioder som är rent informativa. Effekt (PWR) och laddningsindikering (CHG) ledde.

Var extremt försiktig så att du inte skadar brädan under denna process! Använd en skarp tång.

1. Leta upp laddnings -LED (CHR) och powerLED (PWR) (se bild ovanifrån med de gröna rektanglarna)
2. Skär lödningen av lysdioden. Lysdioden ska lossna.
3. Ta bort lysdioderna och kontrollera om delarna avlägsnades rent utan att skada spåren under.

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

Delar:

• 3D -tryck - "Nodens huvuddel"
• Digital ljussensor (liten sensor)
• BME680 sensor (lång sensor)
• 2 x Grove I2C -anslutningskablar
• 4 x M2x5 skruvar

Instruktioner:

1. Anslut en av lundkablarna till den digitala ljussensorn. Och den andra till BME680 -sensorn.

2. Placera sensorerna i 3D -utskriftshuset ("Nodens huvuddel").
3. Digitalt ljus uppe till vänster / BME680 uppe till höger. Sensorns anslutningsdel är vänd nedåt (syns inte!). Du måste böja kablarna så att de gör en skarp sväng.
4. Och skruva båda på plats med m2x5 mm skruvarna.

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

Delar:

• Batterifack med batterihållare
• Har sett LoRaWan board
• Huvudkroppsnod
• 4 x M2x5 skruvar

Instruktioner:

1. Sätt i strömkabeln på batterifacket i LoRaWan -kortet.
2. Böj strömkabeln så att kablarna inte tar upp så mycket plats.
3. Sätt i LoRaWan -kortet i huset med usb -kontakten och strömkabeln först.
4. Rikta in hålen på LoRaWan -kortet med husets fäststift.
5. Se till att placera LoRaWan -brädan bredvid skiljeväggen. (se bilder)
6. Sätt i de fyra skruvarna i det angivna läget på brädet (se bild ovanifrån - gröna cirklar)
7. När du drar åt skruvarna, se till att återställningsknappen är korrekt inriktad med tryckknappen på sidan av noden. (se bild ovanifrån - blå rektangel)
8. Kontrollera om återställningsknappen fungerar korrekt. Om knappen inte rör sig eller inte trycker på återställningsknappen eller kortet kan det finnas inkonsekvenser i 3D -utskriftskvaliteten. Försök att flytta kortet något eller överväga att bryta av plasttryckt återställningsknapp helt för att lösa detta. Du kan fortfarande återställa knappen genom hålet i utskriften.
9. Mata antennen genom den förutsedda öppningen i batteristödsblocket, försiktigt för att inte bryta antennen

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

Instruktioner:

Anslut Grove -kablarna till i2C -facken på Seeeduino. Endast de två yttersta kontakterna är I2C -stift och kan användas för våra sensorer. Men du kan byta ut båda sensorkontakterna. (se bild - blå rektangel)

Steg 8: #Hardware - Assembly 4: Cable Management - I2C -kablar

Instruktioner:

1. Bakom batteristödsblocket finns plats för att skjuta ner I2C -kablarna. Passformen är tät så att de inte flyttar ut igen.
2. Orientera kablarna snyggt så att de inte stör batterifacket som kommer att placeras ovanpå om ett ögonblick.

Kommentar: Lämna nodens hårdvara som den är för tillfället. Vi ställer in koden först.

Steg 9: #TTN - Registrera dig / logga in

Tingsnätverket erbjuder en uppsättning öppna verktyg och ett globalt, öppet nätverk för att bygga din nästa IoT -applikation till låg kostnad, med maximal säkerhet och redo att skala.

* Om du redan har ett konto kan du hoppa över det här steget

Instruktioner:

1. Registrera dig på The Things Network och skapa ett konto
2. Följ instruktionerna på TTN: s webbplats.
3. Efter registreringen loggar du in på ditt konto
4. Gå till din konsol. Du hittar den i rullgardinsmenyn i din profil (se bild)

Steg 10: #TTN - Programinställning

* Om du redan har ett program kan du hoppa över det här steget

En applikation är en miljö där du kan lagra flera nodenheter.

Instruktioner:

1. När du är i konsolen klickar du på applikationer (se bild 1).
2. Klicka på "lägg till ansökan"
3. Du befinner dig nu i fönstret Lägg till program (se bild 2).
4. Gör ett program -ID
5. Ge din ansökan en beskrivning
6. Ange din hanterarregistrering (beroende på din plats)
7. Klicka på "lägg till program" när du är klar.

Steg 11: #TTN - Inställning av nyttolastformat

Nyttolastinställningen är viktig för att läsa din inkommande datainformation korrekt.

Instruktioner:

1. Klicka på "nyttolastformat" i programöversikten. (se bild 1 - grön rektangel)
2. Kopiera klistra in funktionen (kolla github -länken nedan) i avkodningsredigeraren. (se bild - blå rektangel)
3. Klicka på knappen Spara för att spara ditt resultat.

Funktionslänk för avkodningsredigeraren:

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

Steg 12: #TTN - Lägg till enheter

Om allt går bra är du nu i applikationsöversikten. Där du har kontroll över din applikation. Vi ska nu lägga till en ny enhet (nod) till eller applikation.

Instruktioner:

1. Klicka på registreringsenheten (se bild 1 - grön rektangel)
2. Ange ett enhets -ID
3. Ställ in enhet EUI på automatiskt genererat. Klicka på krysspilarna till vänster.
4. När du är klar klickar du på "registrera enhet".
5. Enheten är nu skapad.

Steg 13: #TTN - Enhetsinställningar

Detta steg är verkligen viktigt för att få en bra anslutning av LoRa -installationen av enheterna.

Instruktioner:

1. När du är på enhetsöversiktssidan klickar du på "inställningar" (se bild 1 - grön rektangel)
2. På inställningssidan kan du ge en beskrivning till din enhet (behöver inte)
3. Ställ in aktiveringsläget på ABP.
4. Kryssa för "Frame Counter checks". Du hittar längst ner på sidan.
5. Lämna alla enhets -EUI, enhetsadress, nätverkssessionnyckel, appsessionnyckel till automatisk generering.
6. Klicka på knappen Spara för att spara de nya inställningarna.
7. Gå tillbaka till sidan "inställningar". (se bild 3 - grön rektangel)
8. Ställ tillbaka aktiveringsläget till OTAA !! (se bild 4 - grön rektangel)
9. Lämna App -nyckeln till automatisk generering.
10. Klicka på knappen Spara för att spara de nya inställningarna. (Se bild 5 - grön rektangel)

Steg 14: #Kod - Nedladdning av Arduino -kod

Ok, så långt så bra. Vi har vår nodmontering, vi har ett konto på TTN, vi skapade ett program med rätt nyttolastformat och vi skapade en enhet (OTAA) i den applikationen. Så nu behöver vi bara konfigurera Arduino -koden med samma inställningsinformation som enheten vi gjorde i TTN. I nästa steg laddar vi upp koden till LoRaWan -kortet i noden.

Instruktioner:

1. Ladda ner mumoV1 -katalogen från Github -sidan.
2. Ladda ner den senaste versionen av arduino -programvara. (https://www.arduino.cc/en/software)
3. Öppna arduino -kodfilen "mumoV1.ino" (du hittar Github -länken under instruktionerna)

Github -länk:

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

Steg 15: #Kod - Arduino - Enhetsinställning med TTN

Instruktioner:

1. Öppna nätverket (TTN), gå till din enhetsöversikt där du hittar all inställningsinformation för enheten. Vi kommer att använda detta för att konfigurera arduino -koden.
2. I arduino -koden går du till "mumoV1.h" -fliken.

Installationsnod -ID:

1. Kopiera device_EUI från TTN och klistra in den i arduino -koden (se lila pil).
2. Kopiera applikationen_EUI från TTN och klistra in den i arduino -koden (se blå pil).
3. Kopiera app_key från TTN och klistra in den i arduino -koden (se grön pil). Om network_session_key inte är synlig klickar du på "ögat" -symbolen (se den gröna cirkeln).
4. Kopiera device_adressen från TTN och klistra in den i arduino -koden (se gul pil).
5. Kopiera network_session_key från TTN och klistra in den i arduino -koden (se orange pil). Om nätverks_session_nyckeln inte är synlig klickar du på symbolen "öga" (se den orange cirkeln).
6. Kopiera app_session_key från TTN och klistra in den i arduino -koden (se röd pil). Om app_session_key inte är synlig klickar du på symbolen "öga" (se den röda cirkeln).

Steg 16: #Code - Arduino - Installera RTC och Adafruit Library

1. I ditt arduino -gränssnitt klickar du på Sketch> Include Library> Manage Libraries …
2. Fönstret för bibliotekshantering dyker upp.
3. I sökfältet skriver du: rtczero
4. Installera den senaste versionen av det första biblioteket
5. Skriv i sökfältet: adafruit BME680 (för BME680 -sensorn)
6. Installera den senaste versionen av det första biblioteket
7. Skriv i sökfältet: adafruit TSL2561 (För TSL2561sensorn)
8. Installera den senaste versionen av det första biblioteket.
9. Skriv i sökfältet: flashstorage ATSAM Installera den senaste versionen av det första biblioteket.

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

Vi installerar Seeed boards -biblioteket för att kommunicera med kortet.

Instruktioner:

1. I ditt arduino -gränssnitt klickar du på Arkiv> Inställningar och kopierar webbadressen (nedan) till "Ytterligare Boards Manager -webbadresser" (se bild - röd rektangel).
2. Klicka på "ok".
3. Tillbaka på arduino -gränssnittet klickar du på Toos> Board> Board Manager.
4. Skriv "lorawan" i sökfältet.
5. Du kommer att se biblioteket på Seeed LoRaWan board. (se bild - grön rektangel).
6. Klicka på "installera" och vänta tills det är klart.

URL:

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

Instruktioner:

1. Anslut LoRaWAN -kortet med en mikro -usb -kabel till din dator.
2. I ditt arduino -gränssnitt klickar du på Verktyg> Kort och väljer "Seeeduino LoRaWAN" -kortet. (se bild)
3. Välj rätt COM -port i samma meny.

Steg 19: #Kod - Arduino - Ladda upp koden till styrelsen

Nu när vi har vår kod redo är det dags att lägga koden på LoRaWAN -kortet!

Instruktioner:

1. Se till att LoRaWAN -kortet fortfarande är anslutet till din dator.
2. Dubbelklicka på återställningsknappen på sidnoden. Du kommer att se att lysdioden flimrar. Det betyder att enheten är i bootloader -läge.
3. På grund av bootloader -läget måste vi välja en ny COM -port. Detta görs precis som i steg #18.
4. Klicka på uppladdningsknappen. Det är knappen med pilen som pekar åt höger. (Se bild - röd cirkel).
5. Du bör se "uppladdning klar" i nedre högra hörnet.

Steg 20: #Kod - Arduino - Testa koden

Instruktioner:

1. Klicka på "Data" i enhetsöversikten över TTN. Där hittar du alla inkommande data som specifika nodenheter. (se bild - röd rektangel)
2. För att testa dataöverföringen, tryck på återställningsknappen på sidan av nodenheten för att skicka signal.
3. Om LoRa -signalen tas emot av en gateway ser du inkommande data i apparets applikationsdata på TTN. (vänta 30 till 40 sekunder för att se resultatet)
4. Om du inte ser inkommande data, försök att trycka på vila -knappen på sidan av nodenheten för att skicka signalen igen.
5. Om detta inte hjälper går du tillbaka till steg #18 och försöker ladda upp koden igen.

Grattis du har nu en fungerande LoRa Node -enhet!

1. Ta bort USB -enheten från lorawan -kortet.
2. Tryck en sista gång på resten -knappen på sidan av nodenheten.

Steg 21: #Hardware - Montering 5: Sätt i batterifacket

Delar:

Batterifack

Instruktioner

1. Sätt i batterifacket i höljet under en vinkel. Se till att du först placerar strömkabeln i rätt riktning. (se bild)
2. Placera först brickan på stödblockväggen där kablarna stoppas bakom.
3. Tryck ned brickan tills du hör ett "snäppklick" -ljud.
4. Kontrollera hörnet att brickan sitter bra i huvudhuset. (se bild 2/3 - röda cirklar) // weg
5. Sätt i strömkabeln ovanpå I2C -anslutningskablarna. Tryck ner den med något trubbigt. var försiktig så att du inte skadar kablarna.

Steg 22: #Hardware - Montering 6: Sätt i batterier

Delar:

6 x AA -batterier (sidnod)

Instruktioner:

1. Sätt i 6 x AA -batterier i rätt riktning för batterihållarna.
2. Skjut försiktigt ner batteriets kablar så att de inte stör nästa steg.

*sidnod: kontrollera batterihållaren. den kan skilja sig från den på bilden

Steg 23: #Hardware - Assembly 7: Back Cover

Delar:

3D -utskrift - Bakre omslagsnod

instruktioner:

1. För in baksidans läppar i läpplunden på huvudkåpan under en glidvinkel.
2. Tryck på sidan av huset och se till att det är rätt läge.
3. Om läpparna inte passar på grund av utskriftsproblem, försök att slipa en del av ytan tills den passar. Kontrollera att bakstycket är helt plant på huset och att det inte finns några sömmar.
4. Sätt i M3x16mm skruvarna och dra åt.

Steg 24: #Hardware - Anslutning av enheten

Det finns flera sätt att ansluta enheten.

1. Skruva in glidlåsspåret på sidan.
2. Skruva glidlåsspåret på baksidan.
3. Tiewrap lundar på sidan / toppen och baksidan.
4. Nodens baksida är också försedd med en krok.