MuMo - Node_draft: 24 Bước (có Hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

### CẬP NHẬT 10-03-2021 // thông tin / cập nhật mới nhất sẽ có trên trang github:

MuMo là gì?

MuMo là gì? MuMo là sự hợp tác giữa phát triển sản phẩm (một khoa của Đại học Antwerp) dưới tên Nhà máy Thiết kế Antwerp và Bảo tàng Thời trang Antwerp. Mục tiêu của dự án là xây dựng một hệ thống giám sát IOT mã nguồn mở dựa trên mạng LoRa.

• Nó phải dễ dàng để thiết lập.
• Nó phải được dễ dàng để lắp ráp.
• Nó phải có khả năng mở rộng về khu vực ứng dụng.

Dự án MuMo chứa gì:

Nút MuMo

Nút MuMo là một thiết bị tiêu thụ điện năng thấp trên pin AA có thể đo và truyền các thông số môi trường qua mạng LoRa. Các thông số là nhiệt độ, độ ẩm, áp suất môi trường xung quanh và độ sáng. *** Nút MuMo có thể được mở rộng với các chức năng khác để được sử dụng trong các ứng dụng khác. ***

MuMo Gatway

MuMo Gateway là một cổng LoRa đang hoạt động có thể nhận và chuyển tiếp các tín hiệu LoRa từ thiết bị Node qua internet. Trong dự án này, cổng cũng sẽ được trang bị các cảm biến tương tự của thiết bị MuMo Node, cảm biến bụi không khí và bẫy lỗi có thể được giám sát từ xa bằng camera.

*** Cổng vào không cần trang bị cảm biến hoặc camera. Nó cũng chỉ có thể phục vụ để cung cấp mạng LoRa (không đo gaetway). ***

Trang tổng quan MuMo

Bảng điều khiển MuMo được cung cấp để tạo ứng dụng web tổng quan của mạng đang được tạo. Nó được làm cho thân thiện với người dùng với các chức năng khác nhau. Bảng điều khiển có thể được tùy chỉnh hoàn toàn theo mong muốn và ứng dụng của người dùng.

Trang Github:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Các trang hướng dẫn:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

Công cụ bắt buộc:

• Máy in 3D với dây tóc
• Hàn sắt / hàn
• Kìm cắt nhỏ
• Súng bắn keo nóng (hoặc các dụng cụ cố định khác)
• Tuốc nơ vít nhỏ

Bước 1: #Hardware - Đặt hàng các bộ phận

Các bộ phận để đặt hàng:

Xem trang github để biết tổng quan gần đây:

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

Bước 2: #Hardware - Các bộ phận được in 3D

Các phần để in 3D:

• NODE_Main_Housing
• NODE_Battery_Tray
• NODE_Backcover

Xem trang github để biết các tệp STL mới nhất:

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

In dây tóc:

• PETG (ưa thích và bền hơn)
• PLA

Cài đặt in chung:

• Không cần hỗ trợ
• Không cần thiết
• Chiều cao 0,2 lớp
• 3 chu vi bên ngoài (cho sức mạnh và độ bền)

Bước 3: #Hardware - Chuẩn bị Khay pin

Các bộ phận:

• 2 x hộp đựng pin (Nút bên: Bạn cũng có thể chỉ sử dụng một hộp đựng pin cho 3 pin AA nhưng phạm vi hoạt động sẽ ngắn hơn!)
• 1 x đầu nối nguồn JST 2.0 (đi kèm với bo mạch LoRaWan đã thấy)
• Phần in 3D: khay pin

Hướng dẫn - Hàn: (Cảnh báo HOT - hãy cẩn thận!)

1. Hàn tất cả các cáp màu đỏ với nhau
2. Hàn tất cả các cáp đen lại với nhau.
3. Đảm bảo rằng công việc hàn được bảo vệ bằng vật liệu cách nhiệt. Đây có thể là một ống bọc mà bạn kéo qua cáp trước khi hàn hoặc băng cách điện mà bạn dán sau đó.

Hướng dẫn - Cố định giá đỡ pin:

1. Dán các giá đỡ pin vào khay pin sao cho các dây cáp hướng về phía có vết cắt (xem hình). Điều này có thể được thực hiện với keo nóng (ưu tiên), băng dính hai mặt, silicone, keo thứ hai,…

Bước 4: #Hardware - Chuẩn bị LoRaWan Board

Phần:

Ban LoRaWan

Hướng dẫn:

Trước khi tháo led trên board, hãy kết nối board với máy tính và kiểm tra xem led nguồn có sáng không. Sau khi tháo led ra, chúng ta không có đèn báo nguồn nữa.

Để giảm tiêu thụ điện năng của lá chắn Lorawan, chúng ta nên loại bỏ hai đèn LED hoàn toàn mang tính thông tin. Nguồn (PWR) và chỉ báo sạc (CHG) đã dẫn.

Hãy cực kỳ cẩn thận để không làm hỏng bảng trong quá trình này! Sử dụng một bộ kìm sắc bén.

1. Xác định vị trí đèn LED sạc (CHR) và đèn LED nguồn (PWR) (xem hình ảnh ở trên với các hình chữ nhật màu xanh lá cây)
2. Cắt hàn của đèn LED. Đèn LED sẽ bị lỏng.
3. Tháo các đèn led và kiểm tra xem các bộ phận được tháo ra có sạch sẽ mà không làm hỏng các dấu vết bên dưới hay không.

Bước 5: #Hardware - Assembly 1: TSL2561 / BME680

Các bộ phận:

• In 3D - "Node main body"
• Cảm biến ánh sáng kỹ thuật số (cảm biến nhỏ)
• Cảm biến BME680 (cảm biến dài)
• 2 x cáp kết nối Grove I2C
• 4 x vít M2x5

Hướng dẫn:

1. Kết nối một trong các cáp rãnh với cảm biến ánh sáng kỹ thuật số. Và cái còn lại đối với cảm biến BME680.

2. Đặt các cảm biến vào vỏ máy in 3D ("Node main body").
3. Đèn kỹ thuật số ở trên cùng bên trái / BME680 ở trên cùng bên phải. Phần kết nối của cảm biến úp xuống (không nhìn thấy!). Bạn phải uốn các dây cáp mà chúng tạo ra một khúc ngoặt.
4. Và vặn cả hai vào vị trí bằng các vít m2x5 mm.

Bước 6: #Hardware - Assembly 2: Đã thấy Ban LoRaWan

Các bộ phận:

• Khay pin với giá đỡ pin
• Đã xem bảng LoRaWan
• Nút nội dung chính
• 4 x vít M2x5

Hướng dẫn:

1. Cắm cáp nguồn của khay pin vào bo mạch LoRaWan.
2. Uốn cong cáp nguồn để các dây cáp không chiếm nhiều diện tích.
3. Trước tiên, hãy cắm bo mạch LoRaWan vào vỏ bằng đầu nối usb và cáp nguồn.
4. Căn chỉnh các lỗ của bo mạch LoRaWan với các chốt gắn của vỏ.
5. Đảm bảo đặt bảng LoRaWan bên cạnh bức tường ngăn. (xem hình ảnh)
6. Chèn bốn vít vào vị trí được chỉ định của bảng (xem hình ảnh nhìn từ trên xuống - Vòng tròn màu xanh lá cây)
7. Khi bạn siết chặt các vít, hãy đảm bảo rằng nút đặt lại được căn chỉnh chính xác với nút nhấn ở bên cạnh của nút. (xem hình ảnh nhìn từ trên xuống - Hình chữ nhật màu xanh lam)
8. Kiểm tra xem nút đặt lại có hoạt động bình thường không. Nếu nút không di chuyển hoặc không chạm vào nút đặt lại hoặc bảng có thể có chất lượng in 3D không nhất quán. Hãy thử di chuyển bo mạch một chút hoặc xem xét việc phá bỏ hoàn toàn nút đặt lại được in bằng nhựa để giải quyết vấn đề này. Bạn vẫn có thể đặt lại rãnh nút vào lỗ trên bản in.
9. Đưa máng ăng-ten vào chỗ mở dự kiến trong khối đỡ pin, cẩn thận để không làm gãy ăng-ten

Bước 7: #Hardware - Assembly 3: Kết nối các Pins I2C

Hướng dẫn:

Kết nối cáp Grove với các khe cắm i2C trên Seeeduino. Chỉ có hai đầu nối ngoài cùng là chân I2C và có thể sử dụng được cho các cảm biến của chúng tôi. Nhưng bạn có thể hoán đổi cả hai đầu nối cảm biến. (xem hình - hình chữ nhật màu xanh)

Bước 8: #Hardware - Assembly 4: Quản lý cáp - Cáp I2C

Hướng dẫn:

1. Phía sau khối hỗ trợ pin có một khoảng trống để đẩy cáp I2C xuống. Sự vừa vặn là chặt chẽ để chúng không di chuyển ra ngoài.
2. Định hướng các dây cáp một cách khéo léo để chúng không ảnh hưởng đến khay pin sẽ được đặt trên cùng trong giây lát.

Nhận xét: Giữ nguyên phần cứng của nút như hiện tại. Chúng tôi sẽ thiết lập mã trước.

Bước 9: #TTN - Đăng ký / Đăng nhập

Mạng vạn vật cung cấp một bộ công cụ mở và mạng mở toàn cầu để xây dựng ứng dụng IoT tiếp theo của bạn với chi phí thấp, có tính năng bảo mật tối đa và sẵn sàng mở rộng quy mô.

* Nếu bạn đã có tài khoản, bạn có thể bỏ qua bước này

Hướng dẫn:

1. Đăng ký tại The Things Network và tạo một tài khoản
2. Làm theo hướng dẫn trên trang web của TTN.
3. Sau khi đăng ký, hãy đăng nhập vào tài khoản của bạn
4. Đi tới bảng điều khiển của bạn. Bạn sẽ tìm thấy nó trong menu thả xuống của hồ sơ của bạn (xem hình ảnh)

Bước 10: #TTN - Thiết lập ứng dụng

* Nếu bạn đã có ứng dụng, bạn có thể bỏ qua bước này

Ứng dụng là một môi trường mà bạn có thể lưu trữ nhiều thiết bị nút.

Hướng dẫn:

1. Khi bạn đang ở trong bảng điều khiển, hãy nhấp vào các ứng dụng (xem hình 1).
2. Bấm vào "thêm ứng dụng"
3. Bây giờ bạn đang ở trong cửa sổ thêm ứng dụng (xem hình 2).
4. Tạo ID ứng dụng
5. Cung cấp cho Ứng dụng của bạn một mô tả
6. Đặt đăng ký trình xử lý của bạn (tùy thuộc vào vị trí của bạn)
7. Khi bạn hoàn thành, hãy nhấp vào "thêm ứng dụng".

Bước 11: #TTN - Thiết lập Định dạng Tải trọng

Việc thiết lập tải trọng rất quan trọng để đọc thông tin dữ liệu đến của bạn một cách chính xác.

Hướng dẫn:

1. Trong phần tổng quan về ứng dụng, hãy nhấp vào "Định dạng tải trọng". (xem hình 1 - hình chữ nhật màu xanh lá cây)
2. Sao chép, dán hàm (kiểm tra liên kết github bên dưới) vào trình chỉnh sửa bộ giải mã. (xem hình - hình chữ nhật màu xanh)
3. Bấm vào nút lưu để lưu kết quả của bạn.

Liên kết chức năng cho trình chỉnh sửa bộ giải mã:

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

Bước 12: #TTN - Thêm thiết bị

Nếu mọi thứ suôn sẻ thì bây giờ bạn đã có trong phần Tổng quan về ứng dụng. Nơi bạn có quyền kiểm soát ứng dụng của mình. Bây giờ chúng ta sẽ thêm một thiết bị (nút) mới vào hoặc ứng dụng.

Hướng dẫn:

1. Bấm vào thiết bị đăng ký (xem hình 1 - hình chữ nhật màu xanh lá cây)
2. Nhập ID thiết bị
3. Đặt EUI của thiết bị thành được tạo tự động. Nhấp vào mũi tên băng qua ở phía bên trái.
4. Khi bạn hoàn thành bấm vào "đăng ký thiết bị".
5. Thiết bị hiện đã được tạo.

Bước 13: #TTN - Cài đặt thiết bị

Bước này thực sự quan trọng để có được kết nối tốt của thiết lập LoRa của các thiết bị.

Hướng dẫn:

1. Khi bạn đang ở trong trang tổng quan về thiết bị, hãy nhấp vào "cài đặt" (xem hình 1 - hình chữ nhật màu xanh lá cây)
2. Trong trang cài đặt, bạn có thể đưa ra mô tả cho thiết bị của mình (không cần phải làm như vậy)
3. Đặt chế độ kích hoạt thành ABP.
4. Đánh dấu chọn "Kiểm tra bộ đếm khung". Bạn sẽ tìm thấy ở cuối trang.
5. Để tất cả EUI của thiết bị, Địa chỉ thiết bị, Khóa phiên mạng, khóa phiên ứng dụng để tự động tạo.
6. Bấm vào nút lưu để lưu cài đặt mới.
7. Quay lại trang "cài đặt". (xem hình 3 - hình chữ nhật màu xanh lá cây)
8. Đặt chế độ kích hoạt trở lại OTAA !! (xem hình 4 - hình chữ nhật màu xanh lá cây)
9. Để phím Ứng dụng để tự động tạo.
10. Nhấp vào nút lưu để lưu cài đặt mới. (Xem hình 5 - hình chữ nhật màu xanh lá cây)

Bước 14: #Code - Tải xuống mã Arduino

Ok, cho đến nay rất tốt. Chúng tôi có tổ hợp nút của mình, chúng tôi có tài khoản trên TTN, chúng tôi đã tạo một ứng dụng với định dạng tải trọng phù hợp và chúng tôi đã tạo một thiết bị (OTAA) trong ứng dụng đó. Vì vậy, bây giờ chúng ta chỉ phải thiết lập mã Arduino với thông tin cài đặt giống như thiết bị chúng ta đã thực hiện trong TTN. Trong bước tiếp theo, chúng tôi sẽ tải mã lên bảng LoRaWan trong nút.

Hướng dẫn:

1. Tải xuống thư mục mumoV1 từ trang Github.
2. Tải xuống phiên bản mới nhất của phần mềm arduino. (https://www.arduino.cc/en/software)
3. Mở tệp mã arduino "mumoV1.ino" (bạn sẽ tìm thấy liên kết Github bên dưới hướng dẫn)

Liên kết Github:

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

Bước 15: #Code - Arduino - Thiết lập thiết bị với TTN

Hướng dẫn:

1. Mở thethingsnetwork (TTN), chuyển đến phần tổng quan về thiết bị của bạn, nơi bạn sẽ tìm thấy tất cả thông tin cài đặt của thiết bị. Chúng tôi sẽ sử dụng nó để thiết lập mã arduino.
2. Trong mã arduino, hãy chuyển đến tab "mumoV1.h".

Thiết lập ID nút:

1. Sao chép device_EUI từ TTN và dán nó vào mã arduino (xem mũi tên màu tím).
2. Sao chép theapplication_EUI từ TTN và dán nó vào mã arduino (xem mũi tên màu xanh lam).
3. Sao chép app_key từ TTN và dán nó vào mã arduino (xem mũi tên màu xanh lá cây).
4. Sao chép địa chỉ thiết bị từ TTN và dán nó vào mã arduino (xem mũi tên màu vàng).
5. Sao chép network_session_key từ TTN và dán nó vào mã arduino (xem mũi tên màu cam). Nếu network_session_key không hiển thị, hãy nhấp vào biểu tượng "con mắt" (xem vòng tròn màu cam).
6. Sao chép app_session_key từ TTN và dán nó vào mã arduino (xem mũi tên màu đỏ). Nếu app_session_key không hiển thị, hãy nhấp vào biểu tượng "con mắt" (xem vòng tròn màu đỏ).

Bước 16: #Code - Arduino - Cài đặt Thư viện RTC và Adafruit

1. Trong giao diện arduino, bạn nhấp vào Sketch> Bao gồm Thư viện> Quản lý Thư viện…
2. Cửa sổ quản lý thư viện sẽ bật lên.
3. Trong thanh tìm kiếm, gõ: rtczero
4. Cài đặt phiên bản mới nhất của thư viện đầu tiên
5. Trong thanh tìm kiếm, nhập: adafruit BME680 (Đối với cảm biến BME680)
6. Cài đặt phiên bản mới nhất của thư viện đầu tiên
7. Trong thanh tìm kiếm, nhập: adafruit TSL2561 (Đối với cảm biến TSL2561)
8. Cài đặt phiên bản mới nhất của thư viện đầu tiên.
9. Trong thanh tìm kiếm, nhập: flashstorage ATSAM Cài đặt phiên bản mới nhất của thư viện đầu tiên.

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

Chúng tôi cài đặt thư viện Seeed board để giao tiếp với board.

Hướng dẫn:

1. Trong giao diện arduino của bạn, nhấp vào Tệp> Tùy chọn, và sao chép url (bên dưới) vào "URL trình quản lý bảng bổ sung" (xem hình - hình chữ nhật màu đỏ).
2. Nhấp vào "ok".
3. Quay lại giao diện arduino nhấp vào Toos> Board> Board Manager.
4. Trong thanh tìm kiếm, gõ "lorawan".
5. Bạn sẽ thấy thư viện của bảng Seeed LoRaWan. (xem hình - hình chữ nhật màu xanh lá cây).
6. Nhấp vào "cài đặt" và đợi cho đến khi hoàn tất.

URL:

Bước 18: #Code - Arduino - Board Selection / COM Port

Hướng dẫn:

1. Kết nối bo mạch LoRaWAN bằng cáp micro usb với máy tính của bạn.
2. Trong giao diện arduino bạn click vào Tools> Board và chọn board "Seeeduino LoRaWAN". (xem hình)
3. Chọn trong cùng một menu đúng cổng COM.

Bước 19: #Code - Arduino - Tải mã lên Board

Bây giờ chúng ta đã có mã của mình, đã đến lúc đặt mã vào bảng LoRaWAN!

Hướng dẫn:

1. Đảm bảo bo mạch LoRaWAN của bạn vẫn được kết nối với máy tính của bạn.
2. Nhấp đúp vào nút đặt lại trên nút bên. Bạn sẽ thấy rằng led bị nhấp nháy. Điều này có nghĩa là thiết bị đang ở chế độ bootloader.
3. Do modus bootloader, chúng tôi phải chọn một cổng COM mới. Điều này được thực hiện hoàn toàn giống như trong bước # 18.
4. Bấm vào nút tải lên. Đó là nút có mũi tên chỉ sang phải. (Xem hình - hình tròn đỏ).
5. Bạn sẽ thấy "tải lên hoàn tất" ở góc dưới cùng bên phải.

Bước 20: #Code - Arduino - Kiểm tra mã

Hướng dẫn:

1. Trên phần tổng quan về thiết bị của TTN, nhấp vào "Dữ liệu". Ở đó bạn sẽ tìm thấy tất cả các dữ liệu đến mà thiết bị nút cụ thể. (xem hình - hình chữ nhật màu đỏ)
2. Để kiểm tra việc truyền dữ liệu, hãy nhấn nút đặt lại ở bên cạnh thiết bị nút để gửi tín hiệu.
3. Nếu tín hiệu LoRa được cổng nhận, bạn sẽ thấy dữ liệu đến trong dữ liệu ứng dụng của thiết bị trên TTN. (đợi 30 đến 40 giây để xem kết quả)
4. Nếu bạn không thấy dữ liệu đến, hãy thử nhấn nút nghỉ ở bên cạnh thiết bị nút để gửi lại tín hiệu.
5. Nếu cách này không hữu ích, bạn quay lại bước # 18 và thử tải lại mã lên.

Xin chúc mừng bạn hiện đã có một thiết bị LoRa Node đang hoạt động!

1. Tháo USB khỏi bo mạch lorawan.
2. Nhấn lần cuối vào nút còn lại ở bên cạnh thiết bị nút.

Bước 21: #Hardware - Assembly 5: Lắp Khay Pin

Các bộ phận:

Khay pin

Hướng dẫn

1. Đặt khay pin vào vỏ dưới một góc. Trước tiên, hãy đảm bảo rằng bạn đặt đúng hướng cáp nguồn. (xem hình)
2. Đầu tiên, đặt khay vào thành khối đỡ nơi các dây cáp được nhồi phía sau.
3. Đẩy khay xuống cho đến khi bạn nghe thấy âm thanh "nhấp nháy".
4. Kiểm tra góc xem khay có vừa khít với vỏ chính không. (xem hình 2/3 - vòng tròn đỏ) // weg
5. Cắm cáp nguồn lên đầu cáp kết nối I2C. Đẩy nó xuống bằng một cái gì đó cùn. cẩn thận để không làm hỏng dây cáp.

Bước 22: #Hardware - Assembly 6: Lắp pin

Các bộ phận:

6 x pin AA (nút bên)

Hướng dẫn:

1. Lắp 6 x pin AA vào đúng hướng của giá đỡ pin.
2. Cẩn thận đẩy các dây cáp của pin xuống để chúng không cản trở bước tiếp theo.

* nút bên: kiểm tra hướng pin của giá đỡ pin. nó có thể khác với cái trong hình

Bước 23: #Hardware - Assembly 7: Nắp lưng

Các bộ phận:

In 3D - Nút bìa sau

hướng dẫn:

1. Đưa môi của nắp sau vào rãnh môi của vỏ thân chính theo một góc trượt.
2. Đẩy vào mặt bên của hộp và đảm bảo rằng nó ở đúng vị trí.
3. Nếu môi không vừa vặn vì vấn đề in, hãy thử mài một số bề mặt cho đến khi nó vừa vặn. Kiểm tra để đảm bảo rằng nắp sau hoàn toàn phẳng trên vỏ và không có đường nối.
4. Chèn các vít M3x16mm và siết chặt.

Bước 24: #Hardware - Phần đính kèm của thiết bị

Có một số cách để gắn thiết bị.

1. Rãnh khóa trượt vít bên hông.
2. Rãnh khóa trượt vít ở mặt sau.
3. Các lùm cây ở bên / phía trên và phía sau.
4. Bìa sau của nút cũng được cung cấp một móc.