MuMo - Node_draft: 24 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

### AGGIORNAMENTO 10-03-2021 // le ultime informazioni/aggiornamenti saranno disponibili alla pagina github:https://github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Cos'è MuMo?

Cos'è MuMo?MuMo è una collaborazione tra lo sviluppo del prodotto (un dipartimento dell'Università di Anversa) sotto il nome di Antwerp Design Factory e l'Anversa Fashion Museum. L'obiettivo del progetto è costruire un sistema di monitoraggio IOT open source basato su una rete LoRa.

• Dovrebbe essere facile da configurare.
• Dovrebbe essere facile da montare.
• Deve essere scalabile in termini di area di applicazione.

Cosa contiene il progetto MuMo:

Nodo MuMo

Il MuMo Node è un dispositivo a bassa potenza con batterie AA in grado di misurare e trasmettere parametri ambientali su una rete LoRa. I parametri sono temperatura, umidità, pressione ambiente e luminosità.*** Il nodo MuMo può essere ampliato con altre funzionalità da utilizzare in altre applicazioni.***

MuMo Gateway

Il MuMo Gateway è un gateway LoRa attivo in grado di ricevere e inoltrare segnali LoRa dal dispositivo Node su Internet. In questo progetto il gateway sarà inoltre dotato degli stessi sensori del dispositivo MuMo Node, sensore aria polvere e una trappola per insetti che può essere monitorata da remoto con una telecamera.

*** Il gateway non necessita di essere dotato di sensori o telecamera. Può anche servire solo a fornire una rete LoRa (non di misurazione).***

Cruscotto MuMo

Il MuMo Dashboard è fornito per creare un'applicazione web panoramica della rete che si sta creando. È reso facile da usare con diverse funzionalità. La dashboard può essere completamente personalizzata in base ai desideri e all'applicazione dell'utente.

Pagina Github:

github.com/MoMu-Anversa/MuMo

Pagine istruibili:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

Strumenti richiesti:

• Stampante 3D con filamento
• Saldatore / saldatura
• Piccola pinza da taglio
• Pistola per colla a caldo (o altri strumenti di fissaggio)
• Cacciavite piccolo

Passaggio 1: #Hardware - Ordinazione delle parti

Parti da ordinare:

Vedi la pagina github per una panoramica recente:

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

Passaggio 2: #Hardware - Parti stampate in 3D

Parti da stampare in 3D:

• NODE_Main_Housing
• NODE_Battery_Tray
• NODE_Backcover

Vedi la pagina github per gli ultimi file STL:

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

Filamento di stampa:

• PETG (preferito e più durevole)
• PLA

Impostazioni di stampa generali:

• Nessun supporto necessario
• Riempimento non necessario
• 0.2 altezza dello strato
• 3 perimetri esterni (per resistenza e durata)

Passaggio 3: #Hardware - Preparare il vassoio della batteria

Parti:

• 2 x custodia per batterie (nodo laterale: puoi anche utilizzare solo una custodia per batterie per 3 batterie AA ma l'autonomia sarà più breve!)
• 1 x connettore di alimentazione JST 2.0 (incluso con la scheda Seeed LoRaWan)
• Parte stampata in 3D: vassoio della batteria

Istruzioni - Saldatura: (Attenzione CALDO - attenzione!)

1. Saldare insieme tutti i cavi rossi
2. Saldare insieme tutti i cavi neri.
3. Assicurarsi che il lavoro di saldatura sia protetto con materiale isolante. Può trattarsi di un manicotto che si tira sopra il cavo prima della saldatura o del nastro isolante che si applica in seguito.

Istruzioni - Fissaggio del supporto della batteria:

1. Incolla i supporti della batteria nel vassoio della batteria in modo che i cavi siano rivolti verso il lato con l'intaglio (vedi immagine). Questo può essere fatto con colla a caldo (preferibile), nastro biadesivo, silicone, seconda colla, …

Passaggio 4: #Hardware - Prepara la scheda LoRaWan

Parte:

Consiglio LoRaWan

Istruzione:

Prima di rimuovere il led sulla scheda, collegare la scheda al computer e verificare che il led di alimentazione si accenda. Dopo aver rimosso il led non abbiamo più indicazioni di alimentazione.

Per ridurre il consumo di energia dello scudo Lorawan dovremmo rimuovere due LED che sono puramente informativi. Il led di alimentazione (PWR) e l'indicazione di carica (CHG).

Fai molta attenzione a non danneggiare la scheda durante questo processo! Usa un paio di pinze affilate.

1. Individua il LED di ricarica (CHR) e il LED di alimentazione (PWR) (vedi l'immagine vista dall'alto con i rettangoli verdi)
2. Tagliare la saldatura del LED. Il LED dovrebbe allentarsi.
3. Rimuovere i led e verificare se le parti sono state rimosse in modo pulito senza danneggiare le tracce sottostanti.

Passaggio 5: #Hardware - Assemblaggio 1: TSL2561 / BME680

Parti:

• Stampa 3D - "Corpo principale del nodo"
• Sensore di luce digitale (sensore piccolo)
• Sensore BME680 (sensore lungo)
• 2 x cavi connettore Grove I2C
• 4 viti M2x5

Istruzioni:

1. Collega uno dei cavi Grove al sensore di luce digitale. E l'altro al sensore BME680.
2. Posizionare i sensori nell'alloggiamento della stampa 3D ("corpo principale del nodo").
3. Luce digitale in alto a sinistra / BME680 in alto a destra. La parte di connessione del sensore è rivolta verso il basso (non visibile!). Devi piegare i cavi che fanno una curva brusca.
4. E avvitare entrambi in posizione con le viti m2x5 mm.

Passaggio 6: #Hardware - Assemblaggio 2: Seeed LoRaWan Board

Parti:

• Vano batteria con portabatteria
• Vedi il tabellone LoRaWan
• Nodo del corpo principale
• 4 viti M2x5

Istruzioni:

1. Inserire il cavo di alimentazione del vano batteria nella scheda LoRaWan.
2. Piegare il cavo di alimentazione in modo che i cavi non occupino molto spazio.
3. Inserisci prima la scheda LoRaWan nell'alloggiamento con il connettore USB e il cavo di alimentazione.
4. Allineare i fori della scheda LoRaWan con i perni di montaggio dell'alloggiamento.
5. Assicurati di posizionare la scheda LoRaWan vicino al muro divisorio. (vedi foto)
6. Inserire le quattro viti nella posizione indicata della scheda (vedi foto vista dall'alto - Cerchi verdi)
7. Quando si stringono le viti, assicurarsi che il pulsante di ripristino sia correttamente allineato con il pulsante sul lato del nodo. (vedi immagine vista dall'alto - Rettangolo blu)
8. Controlla se il pulsante di ripristino funziona correttamente. Se il pulsante non si muove o non tocca il pulsante di ripristino o la scheda, potrebbero esserci delle incongruenze nella qualità di stampa 3D. Prova a spostare leggermente la scheda o considera di rompere completamente il pulsante di ripristino stampato in plastica per risolvere questo problema. È ancora possibile ripristinare il pulsante attraverso il foro nella stampa.
9. Alimentare l'antenna attraverso l'apertura prevista nel blocco supporto batteria, facendo attenzione a non rompere l'antenna

Passaggio 7: #Hardware - Assemblaggio 3: collegare i pin I2C

Istruzioni:

Collega i cavi Grove agli slot i2C sul Seeeduino. Solo i due connettori più esterni sono pin I2C e sono utilizzabili per i nostri sensori. Ma puoi scambiare entrambi i connettori dei sensori. (vedi foto - rettangolo blu)

Passaggio 8: #Hardware - Assemblaggio 4: Gestione dei cavi - Cavi I2C

Istruzioni:

1. Dietro il blocco di supporto della batteria c'è spazio per spingere i cavi I2C verso il basso. La vestibilità è stretta in modo che non si spostino indietro.
2. Orienta bene i cavi in modo che non interferiscano con il vassoio della batteria che verrà posizionato sopra in un attimo.

Commento: Lasciare l'hardware del nodo così com'è per ora. Imposteremo prima il codice.

Passaggio 9: #TTN - Registrati / Accedi

La rete delle cose fornisce una serie di strumenti aperti e una rete globale e aperta per creare la tua prossima applicazione IoT a basso costo, con la massima sicurezza e pronta per la scalabilità.

* Se hai già un account puoi saltare questo passaggio

Istruzioni:

1. Iscriviti a The Things Network e crea un account
2. Segui le istruzioni sul sito TTN.
3. Dopo la registrazione accedi al tuo account
4. Vai alla tua console. Lo troverai nel menu a tendina del tuo profilo (vedi foto)

Passaggio 10: #TTN - Configurazione dell'applicazione

* Se hai già un'applicazione puoi saltare questo passaggio

Un'applicazione è un ambiente in cui è possibile archiviare più dispositivi del nodo.

Istruzioni:

1. Quando sei nella console, fai clic su applicazioni (vedi immagine 1).
2. Fare clic su "aggiungi applicazione"
3. Ora ti trovi nella finestra di aggiunta dell'applicazione (vedi immagine 2).
4. Crea un ID applicazione
5. Dai una descrizione alla tua applicazione
6. Imposta la registrazione del tuo gestore (a seconda della tua posizione)
7. Al termine, fai clic su "aggiungi applicazione".

Passaggio 11: #TTN - Configurazione dei formati di payload

L'impostazione del payload è importante per leggere correttamente le informazioni sui dati in entrata.

Istruzioni:

1. Nella panoramica dell'applicazione fare clic su "Formati payload". (vedi foto 1 - rettangolo verde)
2. Copia incolla la funzione (controlla il link github sotto) nell'editor del decodificatore. (vedi foto - rettangolo blu)
3. Fare clic sul pulsante Salva per salvare il risultato.

Collegamento alla funzione per l'editor del decodificatore:

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

Passaggio 12: #TTN - Aggiungi dispositivi

Se tutto va bene, ora sei nella panoramica dell'applicazione. Dove hai il controllo sulla tua applicazione. Ora aggiungeremo un nuovo dispositivo (nodo) o un'applicazione.

Istruzioni:

1. Fare clic sul dispositivo di registrazione (vedi figura 1 - rettangolo verde)
2. Inserisci un ID dispositivo
3. Imposta l'EUI del dispositivo su generato automaticamente. Fare clic sulle frecce incrociate sul lato sinistro.
4. Al termine, fai clic su "Registra dispositivo".
5. Il dispositivo è ora creato.

Passaggio 13: #TTN - Impostazioni dispositivo

Questo passaggio è davvero importante per ottenere una buona connessione della configurazione LoRa dei dispositivi.

Istruzioni:

1. Quando sei nella pagina di panoramica del dispositivo, fai clic su "impostazioni" (vedi immagine 1 - rettangolo verde)
2. Nella pagina delle impostazioni puoi dare una descrizione al tuo dispositivo (non è necessario)
3. Impostare la modalità di attivazione su ABP.
4. Spuntare "Verifiche Frame Counter". Troverai in fondo alla pagina.
5. Lascia tutte le EUI del dispositivo, l'indirizzo del dispositivo, la chiave della sessione di rete, la chiave della sessione dell'app per la generazione automatica.
6. Fare clic sul pulsante Salva per salvare le nuove impostazioni.
7. Torna alla pagina "impostazioni". (vedi figura 3 - rettangolo verde)
8. Reimposta la modalità di attivazione su OTAA!! (vedi figura 4 - rettangolo verde)
9. Lascia la chiave app per la generazione automatica.
10. Fare clic sul pulsante salva per salvare le nuove impostazioni. (vedi immagine 5 - rettangolo verde)

Passaggio 14: #Codice - Download del codice Arduino

Ok, finora tutto bene. Abbiamo il nostro assemblaggio del nodo, abbiamo un account sul TTN, abbiamo creato un'applicazione con il giusto formato di payload e abbiamo creato un dispositivo (OTAA) in quell'applicazione. Quindi ora dobbiamo solo impostare il codice Arduino con le stesse informazioni sulle impostazioni del dispositivo che abbiamo realizzato in TTN. Nella fase successiva caricheremo il codice sulla scheda LoRaWan nel nodo.

Istruzioni:

1. Scarica la directory mumoV1 dalla pagina Github.
2. Scarica l'ultima versione del software arduino. (https://www.arduino.cc/en/software)
3. Apri il file di codice arduino "mumoV1.ino" (troverai il link Github sotto le istruzioni)

Collegamento Github:

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

Passaggio 15: #Codice - Arduino - Configurazione del dispositivo con TTN

Istruzioni:

1. Apri thethingsnetwork (TTN), vai alla panoramica del tuo dispositivo dove troverai tutte le informazioni sulle impostazioni del dispositivo. Lo useremo per impostare il codice arduino.
2. Nel codice arduino vai alla scheda "mumoV1.h".

ID nodo di installazione:

1. Copia il device_EUI dal TTN e incollalo nel codice arduino (vedi freccia viola).
2. Copia theapplication_EUI dal TTN e incollalo nel codice arduino (vedi freccia blu).
3. Copia la app_key dal TTN e incollala nel codice arduino (vedi freccia verde). Se la network_session_key non è visibile fai clic sul simbolo "occhio" (vedi il cerchio verde).
4. Copia il device_adress dal TTN e incollalo nel codice arduino (vedi freccia gialla).
5. Copia il network_session_key dal TTN e incollalo nel codice arduino (vedi freccia arancione). Se la network_session_key non è visibile clicca sul simbolo "occhio" (vedi il cerchio arancione).
6. Copia app_session_key dal TTN e incollalo nel codice arduino (vedi freccia rossa). Se l'app_session_key non è visibile, fai clic sul simbolo "occhio" (vedi il cerchio rosso).

Passaggio 16: #Codice - Arduino - Installa RTC e Adafruit Library

1. Nell'interfaccia di arduino fai clic su Schizzo> Includi libreria> Gestisci librerie …
2. Verrà visualizzata la finestra di gestione della libreria.
3. Nella barra di ricerca digita: rtczero
4. Installa l'ultima versione della prima libreria
5. Nella barra di ricerca digitare: adafruit BME680 (per il sensore BME680)
6. Installa l'ultima versione della prima libreria
7. Nella barra di ricerca digitare: adafruit TSL2561 (per il sensore TSL2561)
8. Installa l'ultima versione della prima libreria.
9. Nella barra di ricerca digita: flashstorage ATSAM Installa l'ultima versione della prima libreria.

Passaggio 17: #Codice - Arduino - Installazione della libreria Seeeduino LoRaWAN

Installiamo la libreria di schede Seeed per comunicare con la scheda.

Istruzioni:

1. Nell'interfaccia di arduino fai clic su File> Preferenze e copia l'URL (sotto) in "URL di Gestione schede aggiuntive" (vedi immagine - rettangolo rosso).
2. Fare clic su "ok".
3. Torna all'interfaccia di arduino, fai clic su Toos> Board> Board Manager.
4. Nella barra di ricerca digita "lorawan".
5. Vedrai la libreria della scheda Seeed LoRaWan. (vedi foto - rettangolo verde).
6. Fare clic su "Installa" e attendere fino al termine.

URL:

Passaggio 18: #Codice - Arduino - Selezione scheda / Porta COM

Istruzioni:

1. Collega la scheda LoRaWAN al tuo computer con un cavo micro usb.
2. Nella tua interfaccia arduino fai clic su Strumenti> Scheda e seleziona la scheda "Seeeduino LoRaWAN". (Guarda l'immagine)
3. Selezionare nello stesso menu la porta COM corretta.

Passaggio 19: #Codice - Arduino - Carica il codice sulla scheda

Ora che abbiamo il nostro codice pronto, è il momento di inserire il codice sulla scheda LoRaWAN!

Istruzioni:

1. Assicurati che la tua scheda LoRaWAN sia ancora collegata al tuo PC.
2. Fare doppio clic sul pulsante di ripristino sul nodo laterale. Vedrai che i led lampeggiano. Ciò significa che il dispositivo è in modalità bootloader.
3. A causa della modalità del bootloader dobbiamo selezionare una nuova porta COM. Questo viene fatto esattamente come nel passaggio #18.
4. Fare clic sul pulsante di caricamento. È il pulsante con la freccia che punta a destra. (Vedi foto - cerchio rosso).
5. Dovresti vedere "caricamento completato" nell'angolo in basso a destra.

Passaggio 20: #Codice - Arduino - Testa il codice

Istruzioni:

1. Nella panoramica dei dispositivi di TTN, fare clic su "Dati". Lì troverai tutti i dati in arrivo su quel dispositivo nodo specifico. (vedi foto - rettangolo rosso)
2. Per testare la trasmissione dei dati, premere il pulsante di ripristino sul lato del dispositivo del nodo per inviare il segnale.
3. Se il segnale LoRa viene ricevuto da un gateway, vedrai i dati in arrivo nei dati dell'applicazione del dispositivo sulla TTN. (attendere da 30 a 40 secondi per vedere il risultato)
4. Se non vedi i dati in arrivo, prova a premere il pulsante di riposo sul lato del dispositivo del nodo per inviare nuovamente il segnale.
5. Se questo non aiuta, torna al passaggio 18 e prova a caricare di nuovo il codice.

Congratulazioni, ora hai un dispositivo LoRa Node funzionante!

1. Rimuovere l'USB dalla scheda lorawan.
2. Premi un'ultima volta il pulsante di riposo sul lato del dispositivo del nodo.

Passaggio 21: #Hardware - Assemblaggio 5: inserire il vassoio della batteria

Parti:

Vassoio batteria

Istruzioni

1. Inserire il vassoio della batteria nell'alloggiamento sotto un angolo. Assicurati di posizionare prima il cavo di alimentazione nella giusta direzione. (Guarda l'immagine)
2. Posizionare prima il vassoio sulla parete del blocco di supporto dove i cavi sono infilati dietro.
3. Spingere il vassoio verso il basso finché non si sente un "clic a scatto".
4. Controllare nell'angolo che il vassoio si adatti bene all'alloggiamento principale. (vedi foto 2/3 - cerchi rossi) // weg
5. Inserire il cavo di alimentazione sopra i cavi di connessione I2C. Spingilo verso il basso con qualcosa di smussato. fare attenzione a non danneggiare i cavi.

Passaggio 22: #Hardware - Assemblaggio 6: inserimento delle batterie

Parti:

6 batterie AA (nodo laterale)

Istruzioni:

1. Inserire 6 batterie AA con l'orientamento corretto dei portabatterie.
2. Spingere con cautela i cavi della batteria verso il basso in modo che non interferiscano con il passaggio successivo.

*nodo laterale: controllare l'orientamento della batteria del portabatteria. potrebbe essere diverso da quello in foto

Passaggio 23: #Hardware - Assemblaggio 7: Cover posteriore

Parti:

Stampa 3D - Nodo di copertina posteriore

Istruzioni:

1. Inserire le labbra della cover posteriore nella scanalatura del labbro dell'alloggiamento del corpo principale sotto un angolo di scorrimento.
2. Spingere sul lato dell'alloggiamento e assicurarsi che sia nella posizione corretta.
3. Se le labbra non si adattano a causa di problemi di stampa, prova a levigare parte della superficie finché non si adatta. Controllare che il coperchio posteriore sia completamente piatto sull'alloggiamento e che non ci siano cuciture.
4. Inserire le viti M3x16mm e serrare.

Passaggio 24: #Hardware - Collegamento del dispositivo

Esistono diversi modi per collegare il dispositivo.

1. Avvitare la scanalatura di bloccaggio scorrevole sul lato.
2. Scanalatura di bloccaggio a vite sul retro.
3. Grovigli Tiewrap sul lato / superiore e posteriore.
4. Anche il backcover del nodo è provvisto di un gancio.