IOT123 - ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 3V3 MQTT NODE: 6 Steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Detta är det första i en mängd olika MCU/funktionskombinationer i ASSIMILATE SENSOR HUBS: mästarna som samlar datadumparna från I2C ASSIMILATE SENSORS -slavarna.

Denna version använder en Wemos D1 Mini för att publicera all data som dumpas från ASSIMILATE SENSORS till en MQTT -server. Den levererar en 3V3 I2C -buss till sensorerna. En 5V -skena levereras fortfarande men det finns ingen logisk nivåomvandlare för 5V I2C och den kanske inte fungerar som önskat. Detta kommer att levereras i en framtida funktionsuppsättning dotter-board ersättning för den som presenteras här.

Om du inte redan har gjort det måste det generiska yttre skalet monteras.

Steg 1: Material och verktyg

ICOS10 (IDC) Shell Bill of Materials

1. D1M BLOCK Pin Jig (1)
2. D1M BLOCK bas och hus (1)
3. Wemos D1 Mini (1)
4. Wemos D1 Mini Protoboard Shield (1)
5. 40P kvinnliga rubriker (8P, 8P, 9P, 9P))
6. 1 "dubbelsidig protoboard (1)
7. 6 -stifts höljt IDC -manhuvud (1)
8. Anslutningstråd (~ 10)
9. 0,5 mm förtennad tråd (~ 4)
10. 4G x 15 mm självhäftande skruvar med knapphuvud (2)
11. 4G x 6 mm självgängande försänkta skruvar (~ 20)

Steg 2: MCU -förberedelse

I denna version använder vi Wemos D1 Mini. Om du tidigare har byggt ett D1M WIFI -BLOCK kan du använda det för den modulära maskinvarukomponenten. Om inte, följ som ett minimum följande avsnitt.

SÅLDER HUVUDSTIFTEN PÅ MCUEN (med PIN -JIGGEN)

Om du inte kan skriva ut en PIN JIG följer du bara instruktionerna och improviserar: höjden (förskjutningen) på PIN JIG är 6,5 mm.

1. Skriv ut/skaffa en PIN -JIG från denna sida.
2. Mata huvudstiften genom brädans botten (TX höger-vänster) och in i lödjiggen.
3. Tryck ner stiften på en hård plan yta.
4. Tryck ner brädan ordentligt på jiggen.
5. Löd de 4 hörnstiften.
6. Värm upp och placera ombord/stift om det behövs (brädan eller stiften är inte inriktade eller lod).
7. Löd resten av tapparna.

UPPLADNING AV FIRMWARE

GIST för koden är här (5 filer) och en zip finns här. Instruktionerna för att använda Arduino IDE för kompilering/uppladdning av kod finns här.

För att använda koden med endast mindre ändringar använder vi Joël Gähwilers shiftr.io som MQTT -mäklare: den har ett gästkonto - så behåll publikationsintervallet med några minuters mellanrum. Det ger en visualisering av källan och ämnena, samt borrar ned data.

När koden har laddats in i Arduino IDE:

1. Ändra värdet av _wifi_ssid med ditt WiFi SSID.
2. Ändra värdet av _wifi_password med din WiFi -nyckel.
3. Ändra värdet av _mqtt_clientid med din föredragna klientidentifiering (ingen anslutning behövs).
4. Ändra värdet för _mqtt_root_topic med platshierarkin för enhetsplatsen.
5. Kompilera och ladda upp.

Steg 3: Förberedelse av MCU -bostäder

MCU-höljet exponerar rubriker för D1 Mini att ansluta till och rubriker för dotterkort som kommunicerar med Socket (sensorer och aktörer) krets.

HUSHUVUD

Detta är baserat på ett D1 Mini Protoboard och bryter ut:

1. Stift för D1M BLOCK/D1 Mini att ansluta till.
2. Direkta utbrott av de två raderna av kontakter från D1M BLOCK/D1 Mini. Dessa är endast tillgängliga för bekvämlighet medan prototyper. Det förväntas att dotterbrädorna blockerar all åtkomst till dessa rubriker.
3. 4 Utbrott av de specifika stiften som används av dotterbrädorna. Jag övervägde bara att bryta ut de I2C-specifika stiften men jag hade redan ett användningsfodral för användning av en annan stift (strömbrytare för lågsömn), så jag bröt ut RST, A0 och några andra digitala stift bara för säkerhets skull.

Så här lägger du till D1M -kontakterna i HOUSING HEADER:

1. Titta på filmen SOLDER USING THE SOCKET JIG.
2. Mata huvudstiften genom brädans botten (TX överst till vänster på ovansidan).
3. Mata jiggen över plasthuvudet och jämna ut båda ytorna.
4. Vänd jiggen och enheten och tryck fast sidhuvudet på en hård, plan yta.
5. Tryck ner brädan ordentligt på jiggen.
6. Löd de fyra hörnstiften med minimal lödning (bara tillfällig inriktning av stiften).
7. Värm upp och placera ombord/stift om det behövs (brädan eller stiften är inte inriktade eller lod).
8. Löd resten av tapparna.
9. Ta bort jiggen.
10. Klipp av stiften ovanför lödare.

Så här lägger du till Daughter-board Breakouts:

1. Klipp 4 av 9P kvinnliga rubriker.
2. På toppen sätter du in 9P -huvuden enligt bilden och löds av på undersidan.

Så här lägger du till Direct Breakouts:

1. Klipp 2 av 8P kvinnliga rubriker.
2. På toppen sätter du in 8P -huvuden enligt bilden och löds av på undersidan.

För att ansluta rubrikerna på undersidan med TX -stiftet riktat uppåt:

1. Spåra och löd från RST -stiftet över 4 stift.
2. Spåra och löd från A0 -stiftet över 4 stift.
3. Spåra och löd från D1 -stiftet över 4 stift.
4. Spåra och löd från D2 -stiftet över 4 stift.
5. Spåra och löd från D6 -stiftet över 4 stift.
6. Spåra och löd från D7 -stiftet över 4 stift.
7. Spåra och löd från GND -stiftet över 4 stift.
8. Spåra och löd från 5V -stiftet över 4 stift.
9. Spåra och löd från 3V3 -stiftet ner 45 ° över 4 stift.

MONTERING AV FIXTUREN

HUSHUVUDEN är fästa på MCU -HUSET och detta är fäst på BASE PLATE.

1. Med långsidan av HUSHUVUDEN pekade på hålet, sätt in D1M -KONTAKTERNA i öppningarna i MCU -HUSET och tryck ner spolningen.
2. Sätt i MCU: n på MCU -KONTAKTEN under påfästningen för att säkerställa korrekt inriktning.
3. Placera HEADER RAM på toppen av monteringsarmaturerna och fäst med 2 av 4G x 16 mm skruvar.
4. Placera de monterade armaturerna med hålet riktat mot kortsidan och fäst med skruvarna 4G x 6 mm.

Steg 4: Bygga 3V3 I2C Daughter-board

Detta ger en IDC-rubrik för SOCKETS CIRCUIT och ansluter till MCU, vilket lägger till pull-ups på I2C-linjerna. Detta tillhandahålls som ett dotterkort så att om du behöver 5V logiknivåomvandlare kan du bara byta ut det här kortet med ett som innehåller alla funktioner som behövs. AUX- och GND -linjerna bryts ut för anpassade källor (som switchar vid låga sidor under sömncykler). Layouterna definieras av insidan och utsidan: på tavlan välj en godtycklig sida att använda som inuti; det viktiga är att IDC Header ska vara på kanten och peka ut.

1. På insidan, sätt in 2P 90 ° hanrubrikerna (1), 3P 90 ° hanrubriken (2) och löd av på utsidan.
2. På insidan, sätt in 1P hanrubriken (3), 2P hanrubrikerna (4) och löd av på utsidan.
3. På utsidan, sätt in IDC -rubriken (5) och löd av på insidan.
4. På insidan, spåra en svart tråd från BLACK1 till BLACK2 och löd.
5. På insidan, spåra en svart tråd från BLACK3 till BLACK4 och löd.
6. På insidan, spåra en vit tråd från WHITE1 till WHITE2 och löd.
7. På insidan, spåra en grön tråd från GREEN1 till GREEN2 och löd.
8. På insidan, spåra en röd tråd från RED1 till RED2 och löd.
9. På insidan, spåra en gul tråd från GUL1 till GUL 2 och löd.
10. På insidan sätter du in ett 4K7 -motstånd i SILVER1 och SILVER2 och lämnar ledningarna oklippta.
11. På insidan, spåra en bar tråd från SILVER5 till SILVER6 och löd.
12. På insidan, spåra blyet från SILVER1 till SILVER3 och löd.
13. På insidan, sätt in ett 4K7 -motstånd i SILVER4 och SILVER2 och löd.

Steg 5: Montering av huvudkomponenterna

1. Se till att SHELL har byggts och kretsen testats (kabel och uttag).
2. Sätt i 3V3 I2C-DOTTERKORTET med 3V3-stiftet på den trasiga änden av rubrikerna (se bild).
3. Placera en bygel på 2P-manhuvudet på dotterbrädan.
4. Sätt i IDC-uttaget från SHELL CABLE i IDC Header på DOTTERKORTET.
5. För försiktigt in DÖTTERKORTET/HUSET mellan kablarna i skalet och rikta in bottenhålen.
6. Fäst BASMONTERINGEN på SKALET med skruvarna 4G x 6 mm.
7. Fäst alla ASSIMILATE SENSORS du har gjort.

Steg 6: Nästa steg

Starta din nya enhet (5V MicroUSB).

Rikta din webbläsare till https://shiftr.io/try och kontrollera visualiseringen av dina data.

Borra ner genom att klicka på noder i grafen.

Öppna ett konsolfönster för att kontrollera vissa rudimentära statusloggningar.

När du är nöjd kan du ändra detaljerna med ditt eget MQTT -mäklarkonto/server.

Kolla in dessa relaterade byggnader

Nästa på korten är att utveckla ACTORS för ASSIMILATE IOT NETWORK.