IOT123 - ASSIMILAZIONE HUB SENSORE: ICOS10 3V3 NODO MQTT: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Questo è il primo di una serie di combinazioni MCU/Funzione negli ASSIMILATE SENSOR HUBS: i master che raccolgono i dump dei dati dagli slave I2C ASSIMILATE SENSORS.

Questa build utilizza un Wemos D1 Mini, per pubblicare tutti i dati scaricati da ASSIMILATE SENSORS su un server MQTT. Fornisce un bus 3V3 I2C ai sensori. Viene ancora fornito un binario 5V ma non c'è un convertitore di livello logico per l'I2C 5V e potrebbe non funzionare come desiderato. Questo verrà fornito in una futura sostituzione della scheda figlia con set di funzionalità per quella presentata qui.

Se non lo hai già fatto, sarà necessario assemblare il guscio esterno generico.

Passaggio 1: materiali e strumenti

Distinta materiali Shell ICOS10 (IDC)

1. D1M BLOCK Pin Jig (1)
2. D1M BLOCK base e custodia (1)
3. Wemos D1 Mini (1)
4. Scudo Wemos D1 Mini Protoboard (1)
5. Intestazioni femmina 40P (8P, 8P, 9P, 9P))
6. Scheda prototipi bifacciale da 1" (1)
7. Connettore maschio IDC schermato a 6 pin (1)
8. Cavo di collegamento (~10)
9. Filo stagnato da 0,5 mm (~4)
10. Viti autofilettanti a testa bombata 4G x 15 mm (2)
11. Viti a testa svasata autofilettanti 4G x 6mm (~20)

Passaggio 2: preparazione MCU

In questa build utilizziamo il Wemos D1 Mini. Se hai già creato un BLOCCO WIFI D1M, puoi utilizzarlo per il componente hardware modulare. In caso contrario, come minimo seguire la sezione successiva.

SALDARE I PIN DELL'INTESTAZIONE SULL'MCU (usando il PIN JIG)

Se non riesci a stampare un PIN JIG basta seguire le istruzioni e improvvisare: l'altezza (offset) del PIN JIG è di 6,5 mm.

1. Stampa/ottieni un PIN JIG da questa pagina.
2. Inserisci i pin dell'intestazione attraverso la parte inferiore della scheda (TX destra-sinistra) e nella maschera di saldatura.
3. Premere i perni verso il basso su una superficie piana e dura.
4. Premi con decisione la tavola sul jig.
5. Saldare i 4 perni angolari.
6. Riscaldare e riposizionare la scheda/i piedini se necessario (scheda o piedini non allineati o a piombo).
7. Saldare il resto dei pin.

CARICAMENTO DEL FIRMWARE

Il GIST per il codice è qui (5 file) e un zip è qui. Le istruzioni per l'utilizzo dell'IDE Arduino per la compilazione/caricamento del codice sono qui.

Per utilizzare il codice con solo piccole modifiche, stiamo utilizzando shiftr.io di Joël Gähwiler come broker MQTT: ha un account ospite, quindi per favore mantieni l'intervallo di minuti di pubblicazione. Fornisce una visualizzazione dell'origine e degli argomenti, nonché approfondimenti sui dati.

Una volta caricato il codice nell'IDE Arduino:

1. Modifica il valore di _wifi_ssid con il tuo SSID WiFi.
2. Modifica il valore di _wifi_password con la tua chiave WiFi.
3. Modifica il valore di _mqtt_clientid con la tua Identificazione cliente preferita (non è necessaria alcuna unione).
4. Modificare il valore di _mqtt_root_topic con la gerarchia di posizione della posizione del dispositivo.
5. Compila e carica.

Passaggio 3: preparazione dell'alloggiamento MCU

L'alloggiamento dell'MCU espone le intestazioni per il collegamento del D1 Mini e le intestazioni per le schede figlie che comunicano con il circuito Socket (sensori e attori).

INTESTAZIONI ALLOGGIAMENTO

Questo è basato su una Mini Protoboard D1 e si sviluppa:

1. Pin per il collegamento di D1M BLOCK/D1 Mini.
2. Sblocchi diretti delle 2 file di contatti del D1M BLOCK/D1 Mini. Questi sono disponibili solo per comodità durante la prototipazione. Si prevede che le schede figlie bloccheranno tutti gli accessi a queste intestazioni.
3. 4 Breakout dei pin specifici utilizzati dalle schede figlie. Ho preso in considerazione solo la rottura dei pin specifici I2C, ma avevo già un caso d'uso per l'uso di un altro pin (interruttore di alimentazione di sospensione sul lato basso), quindi ho rotto RST, A0 e alcuni altri pin digitali per ogni evenienza.

Per aggiungere i contatti D1M all'INTESTAZIONE DELL'HOUSING:

1. Guarda il video SALDARE UTILIZZANDO LA DIMA A PRESA.
2. Fai passare i pin dell'intestazione attraverso la parte inferiore della scheda (TX in alto a sinistra sul lato superiore).
3. Inserire la maschera sulla testata in plastica e livellare entrambe le superfici.
4. Capovolgere la maschera e il gruppo e premere saldamente la testata su una superficie piana e dura.
5. Premi con decisione la tavola sul jig.
6. Saldare i 4 pin angolari usando una saldatura minima (solo allineamento temporaneo dei pin).
7. Riscaldare e riposizionare la scheda/i piedini se necessario (scheda o piedini non allineati o a piombo).
8. Saldare il resto dei pin.
9. Rimuovere la maschera.
10. Tagliare i pin sopra le saldature.

Per aggiungere i breakout della scheda figlia:

1. Tagliare 4 intestazioni femminili 9P.
2. Nella parte superiore, inserire le intestazioni 9P come mostrato e saldare in basso.

Per aggiungere i breakout diretti:

1. Tagliare 2 intestazioni femminili 8P.
2. Nella parte superiore, inserire le intestazioni 8P come mostrato e saldare in basso.

Per collegare le intestazioni, in basso con il pin TX rivolto verso l'alto:

1. Traccia e salda dal pin RST su 4 pin.
2. Traccia e salda dal pin A0 su 4 pin.
3. Traccia e salda dal pin D1 su 4 pin.
4. Traccia e salda dal pin D2 su 4 pin.
5. Traccia e salda dal pin D6 su 4 pin.
6. Traccia e salda dal pin D7 su 4 pin.
7. Traccia e salda dal pin GND su 4 pin.
8. Traccia e salda dal pin 5V su 4 pin.
9. Traccia e salda dal pin 3V3 verso il basso di 45° su 4 pin.

MONTAGGIO DELL'APPARECCHIO

L'HOUSING HEADERS è fissato all'HOUSING MCU e questo è fissato alla PIASTRA DI BASE.

1. Con il lato lungo delle INTESTAZIONI DELL'ALLOGGIAMENTO puntato verso il foro, inserire i CONTATTI D1M nelle aperture dell'ALLOGGIAMENTO MCU e spingere verso il basso a filo.
2. Inserire l'MCU sui CONTATTI MCU durante il fissaggio per garantire il corretto allineamento.
3. Posizionare il TELAIO DELL'INTESTAZIONE sulla parte superiore dei dispositivi di montaggio e fissarlo con 2 viti da 4G x 16 mm.
4. Posizionare gli apparecchi assemblati con il foro rivolto verso il lato corto e fissarli con le viti 4G x 6 mm.

Passaggio 4: creazione della scheda figlia 3V3 I2C

Ciò fornisce un'intestazione IDC per il CIRCUITO SOCKETS e si collega all'MCU, aggiungendo pull-up sulle linee I2C. Questo è fornito come scheda figlia in modo che se hai bisogno di convertitori di livello logico 5V, puoi semplicemente sostituire questa scheda con una che fornisce tutte le funzioni necessarie. Le linee AUX e GND sono suddivise per sorgenti personalizzate (come interruttori low side durante i cicli di sospensione). I layout sono definiti da dentro e fuori: sulla scacchiera scegli un lato arbitrario da usare come interno; la cosa importante è che l'intestazione IDC dovrebbe essere sul bordo che indica.

1. All'interno, inserire i connettori maschio 90° 2P (1), il connettore maschio 90° 3P (2) e saldare all'esterno.
2. All'interno, inserire l'intestazione maschio 1P (3), le intestazioni maschio 2P (4) e saldare all'esterno.
3. All'esterno, inserire l'intestazione IDC (5) e saldare all'interno.
4. All'interno, traccia un filo nero da BLACK1 a BLACK2 e salda.
5. All'interno, traccia un filo nero da BLACK3 a BLACK4 e salda.
6. All'interno, traccia un filo bianco da WHITE1 a WHITE2 e salda.
7. All'interno, traccia un filo verde da GREEN1 a GREEN2 e salda.
8. All'interno, traccia un filo rosso da RED1 a RED2 e salda.
9. All'interno, traccia un filo giallo da GIALLO1 a GIALLO2 e salda.
10. All'interno, inserire una resistenza 4K7 in SILVER1 e SILVER2 e lasciare i cavi non tagliati.
11. All'interno, traccia un filo nudo da SILVER5 a SILVER6 e salda.
12. All'interno, traccia il piombo da SILVER1 a SILVER3 e salda.
13. All'interno, inserisci una resistenza 4K7 in SILVER4 e SILVER2 e salda.

Passaggio 5: assemblaggio dei componenti principali

1. Assicurarsi che SHELL sia stato costruito e che il circuito sia stato testato (cavo e prese).
2. Inserire la SCHEDA FIGLIA 3V3 I2C, con il pin 3V3 sull'estremità frastagliata delle intestazioni (vedi foto).
3. Posiziona un ponticello sull'intestazione maschile 2P sulla SCHEDA FIGLIA.
4. Inserire la presa IDC dal CAVO SHELL nell'intestazione IDC sulla SCHEDA FIGLIA.
5. Inserire con cautela la SCHEDA/CUSTODIA FIGLIA tra i cavi della SCOCCA e allineare i fori della base.
6. Fissare il GRUPPO BASE allo SCOCCA con le viti 4G x 6mm.
7. Collega tutti i SENSORI ASSIMILA che hai creato.

Passaggio 6: passaggi successivi

Accendi il tuo nuovo dispositivo (5V MicroUSB).

Punta il tuo browser su https://shiftr.io/try e verifica la visualizzazione dei tuoi dati.

Eseguire il drill-down facendo clic sui nodi nel grafico.

Aprire una finestra della console per controllare alcune registrazioni di stato rudimentali.

Quando sei soddisfatto, modifica i dettagli con il tuo account/server MQTT Broker.

Dai un'occhiata a queste build correlate

Il prossimo passo è sviluppare gli ATTORI per ASSIMILATE IOT NETWORK.