Tostapane IoT (LoRa): 11 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Tostapane IoT

Un tostapane che può essere sia monitorato che controllato tramite un'applicazione Android personalizzata.

Il tostapane è dotato di una scheda SODAQ ExpLoRer con un ARM Cortex M0+ a 32 bit e un modulo e un'antenna LoRa integrati. Questo modulo LoRa prevede la comunicazione tra il cellulare e il tostapane tramite un gateway. La comunicazione LoRa opera sulla banda ISM a 868Mhz e viene tipicamente utilizzata nelle applicazioni IoT per la sua bassa energia e prestazioni a lungo raggio (+ gratuita per operare sulla banda 868Mhz). Leggi di più su LoRa qui:

È stata sviluppata un'applicazione Andorid in grado di controllare in modalità wireless il tostapane mediante l'abbassamento del pane nel tostapane e l'accensione dell'elemento riscaldante per un determinato periodo di tempo. L'utente può scegliere tre diversi livelli di "tostapane" (raro, medio, ben fatto). Allo stesso tempo controllerà la temperatura esterna del tostapane. Tutta la comunicazione è diretta attraverso il gateway LoRa e ulteriormente elaborata da PubNub che consente all'applicazione Android di iscriversi e pubblicare dati dal gateway attraverso un canale.

Passaggio 1: parti hardware

1. Tostapane (funzionerà qualsiasi tostapane con meccanismo di sollevamento simile):

2. Motore passo-passo - Motore passo-passo lineare:

4. Driver del motore passo-passo:

3. Sodaq One Explorer – LoRa:https://support.sodaq.com/sodaq-one/explorer/

4. Portabatterie – 12V:

5. Interruttore (funzionerà qualsiasi interruttore da 12 V):

6. Profili in alluminio:

7. Cavi, viti e batterie

Passaggio 2: materiale

2.1 - Misurare ciascuno dei lati del tostapane e ritagliarne la parte in alluminio. In questo caso la dimensione della lastra di alluminio è 33, 5 x 13, 5 cm (foto). Fai quattro fori che corrispondono ai fori del pannello frontale del tostapane. In questo caso vengono posti in ogni angolo di un rettangolo con diemension di 31,5 x 12,5 cm.

2.2 - Fai due fori (la posizione dipende da te). Il primo foro deve essere di 11 x 5,5 cm affinché la scheda SODAQ si adatti. Il secondo foro deve essere grande quanto il tuo interruttore. Realizza un plexiglass delle stesse dimensioni della foto. Praticare due fori per il supporto della scheda SODAQ.

2.3 - Prendere i profili in alluminio e tagliarli in due pezzi. La lunghezza dovrebbe essere uguale al lato della piastra di alluminio.

Passaggio 3: montare il motore passo-passo

AVVERTIMENTO! Modifiche ai prodotti elettrici possono causare gravi danni se non maneggiate correttamente

3.1. Rimuovi le viti necessarie che tengono il guscio sull'elemento riscaldante e sulla sua struttura.

3.2 Rimuovere l'asta che tiene la leva del tostapane in posizione verticale.

3.3. Usa un cacciavite per fare un foro proprio sotto dove avrebbe dovuto essere posizionata questa asta. Assicurati di non perforare l'elettronica!

3.4. Sostituire l'asta originale con il motore lineare e fissare il supporto in plastica sulla parte superiore della struttura in plastica con tre viti (foto). Questa ora fungerà da nuova asta motorizzata, che potremo controllare!

Passaggio 4: collegamento dell'hardware

4.1. Dopo che il motore è stato montato sul tostapane, collegarlo come nello schema elettrico sopra (immagine). Ho usato una scheda sperimentale per saldare le connessioni necessarie tra i segnali e ho usato tre header per poterla montare sulla scheda SODAQ.4.2 Metti tutto insieme e prendi del nastro adesivo per montare il portabatterie sul retro della piastra di alluminio (foto). Utilizzare le viti per montare la piastra sul tostapane.

Passaggio 5: progettazione del software

1. Nodo SODAQ – Il nodo che controlla il tostapane e invia i comandi del motore al driver del motore che controlla il motore passo-passo. Il motore passo-passo abbasserà o alzerà il toast a seconda del comando che è stato dato dall'utente.

2. Multiconnect Conduit – Il gateway a cui il nodo SODAQ si connette su LoRa una volta acceso. Il gateway fornisce un canale i cui dati vengono trasferiti al talkpool.

3. Talkpool – È il server provider che permette di interfacciarsi alle diverse piattaforme IoT tramite i protocolli integrati. I protocolli disponibili per l'uso sono: MQTT, PubNub, IBM Bluemix. (In questo progetto useremo PubNub)

4. PubNub – Piattaforma IoT che funge da hub centrale in cui il traffico viene inviato attraverso i canali. Sottoscrivi/Pubblica struttura. Diversi SDK prevedono l'utilizzo di diverse piattaforme (In questo progetto stiamo utilizzando l'SDK per Android)

5. Applicazione Android – Con PubNub Android SDK, l'applicazione fornisce un'interfaccia grafica all'utente che mostra la temperatura del tostapane (canale di iscrizione). Inoltre, è anche possibile controllare il tostapane tramite i pulsanti nell'applicazione (canale di pubblicazione).

Per ulteriori letture e tutorial: