IOT123 - HỖ TRỢ MẠNG IOT: 26 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

ASSIMILATE IOT NETWORK là một tập hợp các giao thức cho phép dễ dàng tích hợp các cảm biến, các tác nhân, các nút điều và các nhà môi giới cục bộ với thế giới bên ngoài.

Có thể hướng dẫn này là hướng dẫn cho các hướng dẫn; nó lập chỉ mục tất cả các dự án khác nhau và trỏ đến vị trí các bài báo và tài nguyên dành cho mỗi dự án.

TÍNH NĂNG VÀ TẦM NHÌN Hiện tại, các Slave (cảm biến và tác nhân) là độc lập và dựa vào các thông báo I2C dựa trên quy ước để đọc thuộc tính hoặc hành động theo lệnh. Master chọn siêu dữ liệu và thuộc tính từ các nô lệ và gửi nó đến một nhà môi giới MQTT. Nó cũng khởi động một máy chủ web và cung cấp các tệp JSON có thể được chỉnh sửa để định cấu hình cái chính và tùy chỉnh siêu dữ liệu / thuộc tính cuối cùng được Crouton sử dụng. Các cảm biến / tác nhân riêng lẻ được đọc / chỉ huy thông qua Crouton mà người chủ không cần biết trước về những gì nô lệ làm.

Một trong những mục tiêu của ASSIMILATE IOT NETWORK là tùy chỉnh AssimilateCrouton để các trình biên tập mashup được phục vụ từ các máy chủ web IOT NODE (xem các trung tâm sau), được thêm vào dưới dạng các thành phần web sẽ cho phép kiểm soát hoàn toàn những gì hoạt động tức là bản chính không được lập trình, nô lệ có các bộ tính năng cơ bản nhưng bảng điều khiển Crouton nhúng tất cả các quy tắc kinh doanh cần thiết để chạy mọi thứ!

Crouton fork được coi là một tùy chọn để kiểm soát / cấu hình phân quyền của mọi thứ. Về bản chất, bất kỳ sự kết hợp MQTT client / GUI nào cũng có thể quản lý mọi thứ của bạn, vì mọi chức năng (cảm biến và tác nhân) đều được hiển thị dưới dạng điểm cuối MQTT.

CROUTON

Crouton. https://crouton.mybluemix.net/ Crouton là một trang tổng quan cho phép bạn hình dung và điều khiển các thiết bị IOT của mình với thiết lập tối thiểu. Về cơ bản, đây là bảng điều khiển dễ thiết lập nhất cho bất kỳ người đam mê phần cứng IOT nào chỉ sử dụng MQTT và JSON.

ASSIMILATE SLAVES (cảm biến và tác nhân) đã nhúng siêu dữ liệu và thuộc tính mà cái chính sử dụng để xây dựng gói json deviceInfo mà Crouton sử dụng để xây dựng bảng điều khiển. Trung gian giữa ASSIMILATE NODES và Crouton là nhà môi giới MQTT thân thiện với websockets: Mosquito được sử dụng cho bản demo.

Khi ASSIMILATE MASTER (xem các trung tâm sau) yêu cầu thuộc tính, nó định dạng các giá trị phản hồi ở định dạng bắt buộc cho các bản cập nhật Crouton.

Bước 1: KHẮC PHỤC CẢM BIẾN HUB: TRANG WEB CORS ICOS10

Trên thiết bị, tất cả các tính năng của máy chủ web với Xác thực và Lưu trữ trong SPIFFS vẫn được hỗ trợ, nhưng tập trung đặc biệt vào hỗ trợ CORS (Chia sẻ tài nguyên chéo) cho Polymer WebComponents (Crouton sử dụng Polymer 1.4.0).

NGUỒN LỰC Có thể cấu trúc, Kho lưu trữ

Bước 2: HỖ TRỢ CẢM BIẾN HUB: TRANG WEB TÙY CHỈNH ICOS10

ASSIMILATE SENSOR / ACTOR Slaves nhúng siêu dữ liệu được sử dụng để xác định hình ảnh trực quan trong Crouton. Bản dựng này thêm một máy chủ web vào ESP8266 Master, cung cấp một số tệp cấu hình có thể được sửa đổi bởi người dùng, sau đó sử dụng các tệp đó để xác định lại các hình ảnh trực quan. Vì vậy, tên của các thẻ bảng điều khiển và hầu hết các thuộc tính có thể định cấu hình có thể được thay đổi. Điều này là cần thiết, ví dụ: DHT11 công bố các thuộc tính Nhiệt độ và Độ ẩm: nếu một trang web có một số nút với các cảm biến DHT11 riêng biệt thì tất cả chúng đều không thể được gọi là Nhiệt độ (Nhiệt độ nhà để xe, Nhiệt độ sân…). Giới hạn độ dài siêu dữ liệu được đặt bởi Bus I2C (16 ký tự) không tồn tại và các giá trị phong phú hơn có thể được áp dụng (tối đa 64 ký tự).

Xác thực cơ bản tùy chọn có thể được định cấu hình cho trang web chỉnh sửa, cũng như danh sách loại trừ khỏi Xác thực cho các tài nguyên khác. Một công tắc bên thấp giúp cấp nguồn cho nô lệ khi cần thiết, cũng đã được phát triển trên bảng con hiện có. Theo lưu ý kỹ thuật, trước khi bắt đầu xây dựng này, diện tích bộ nhớ là 70% do biểu đồ đối tượng siêu dữ liệu toàn cục. Thư viện AssimilateBus mới nhất đã có những thay đổi đột phá giúp tách biến toàn cục thành các tệp JSON nhỏ hơn được lưu vào SPIFFS. Điều này đã đưa dấu chân trở lại ~ 50%, an toàn hơn cho tất cả các công trình / phân tích cú pháp JSON. Thư viện AssimilateBusSlave vẫn giữ nguyên (ASSIM_VERSION 2) trong suốt những thay đổi này.

TÀI NGUYÊN

Có thể hướng dẫn, Kho lưu trữ

Bước 3: HỖ TRỢ CẢM BIẾN HUB: ICOS10 CROUTON RESET NODE

Đây là tiền thân của bản dựng Máy chủ trang web tùy chỉnh. Nó vẫn có tích hợp Crouton.

Bản dựng này sẽ gửi deviceInfo theo yêu cầu của Crouton tới nhà môi giới MQTT, để khởi động bảng điều khiển tự động. ASSIM_VERSION cần phải là 2 cho AssimilateBusSlaves (tác nhân và cảm biến). CÁC TRƯỞNG NHÀ Ở trước đó đã được sửa đổi một chút, với thanh D0 thay thế cho thanh D6 không sử dụng. Một bảng con mới đã được thêm vào cho phép thiết lập lại phần cứng, thức dậy trong một số điều kiện nhất định và trong tương lai sẽ được sử dụng cho công tắc nguồn bên thấp (để kiểm soát quyền lực của nô lệ).

TÀI NGUYÊN

Có thể hướng dẫn, Kho lưu trữ

Bước 4: KHẮC PHỤC CẢM BIẾN HUB: ICOS10 3V3 MQTT NODE

Đây là lần đầu tiên trong nhiều loại kết hợp MCU / Tính năng trong HUBS ASSIMILATE SENSOR HUBS: phần mềm thu thập dữ liệu kết xuất từ các nô lệ I2C ASSIMILATE SENSOR.

Bản dựng này sử dụng Wemos D1 Mini, để xuất bản bất kỳ dữ liệu nào được kết xuất từ ASSIMILATE SENSORS tới máy chủ MQTT. Nó cung cấp một bus 3V3 I2C cho các cảm biến. Một đường ray 5V vẫn được cung cấp nhưng không có bộ chuyển đổi mức logic cho 5V I2C và nó có thể không hoạt động như mong muốn. Điều này sẽ được cung cấp trong một sự thay thế bảng con được thiết lập tính năng trong tương lai cho bảng được trình bày ở đây.

NGUỒN LỰC Có thể cấu trúc, Kho lưu trữ

Bước 5: KHẮC PHỤC CẢM BIẾN HUB: LẮP RÁP VỎ THẾ HỆ ICOS10 (IDC)

Đây là phiên bản cải tiến (độ bền của mạch) của HUB CẢM BIẾN HỖ TRỢ: ICOS10 GENERIC SHELL (HOOKUP WIRE) Assembly. Nó lắp ráp nhanh hơn và có mạch chất lượng cao hơn, nhưng chi phí cao hơn (thêm ~ $ 10 nếu hỗ trợ 10 cảm biến). Đặc điểm chính là hiện nay nó rất mô-đun: bảng và cáp có thể thay thế / tùy chỉnh mà không cần khử hàn / hàn.

NGUỒN LỰC Các bộ phận 3D, có thể cấu tạo

Bước 6: IOT123 - KHẮC PHỤC CẢM BIẾN HUB: LẮP RÁP VỎ THẾ HỆ ICOS10 (DÂY HOOKUP)

Đây là bộ phận lắp ráp nguyên bản của Shell. Sử dụng IDC ở trên.

NGUỒN LỰC Các bộ phận 3D, có thể cấu tạo

Bước 7: GẠCH I2C MAX9812

Đây là mạch được sử dụng bởi ASSIMILATE SERSOR sau đây.

GẠCH I2C MAX9812 này có 3 đặc tính cảm biến âm thanh:

• audMin (0-1023) - giá trị thấp nhất bên trong cửa sổ mẫu 50ms (20Hz)
• audMax (0-1023) - giá trị cao nhất bên trong cửa sổ mẫu 50ms (20Hz)
• audDiff (0-50) - một giá trị bắt nguồn từ sự khác biệt của aMin và aMax

TÀI NGUYÊN

Có thể hướng dẫn, Kho lưu trữ

Bước 8: HỖ TRỢ CẢM BIẾN: MAX9812

Bản dựng này dựa trên GẠCH I2C MAX9812.

Nếu bạn cần độ lợi có thể điều chỉnh, tôi khuyên bạn nên hoán đổi cảm biến này cho MAX4466.

ASSIMILATE SENSOR này kết xuất 3 thuộc tính:

1. audMin (0-1023) - giá trị thấp nhất bên trong cửa sổ mẫu 50ms (20Hz)
2. audMax (0-1023) - giá trị cao nhất bên trong cửa sổ mẫu 50ms (20Hz)
3. audDiff (0-50) - một giá trị bắt nguồn từ sự khác biệt của aMin và aMax

TÀI NGUYÊN

Các phần có thể hướng dẫn, kho lưu trữ, 3D

Bước 9: GẠCH TIM MẠCH I2C

Đây là mạch được sử dụng bởi ASSIMILATE SERSOR sau đây.

I2C HEARTBEAT BRICK này cho biết nô lệ ATTINY còn sống hay không, cũng là lưu lượng I2C và có một thuộc tính:

TRẠNG THÁI ("SỐNG")

TÀI NGUYÊN

Có thể hướng dẫn, Kho lưu trữ

Bước 10: KHẮC PHỤC ACTOR: HEARTBEAT

Bản dựng này dựa trên I2C HEARTBEAT BRICK.

ASSIMILATE ACTOR này có một thuộc tính:

TRẠNG THÁI ("SỐNG")

PB1 (dây trắng, đèn LED xanh lam) cho biết tình trạng ATTINY.

PB3 (dây vàng, đèn LED xanh lục) chuyển đổi với các yêu cầu I2C từ thiết bị chính.

PB4 (dây màu cam, đèn LED màu đỏ) chuyển đổi với I2C nhận từ chính.

TÀI NGUYÊN

Các phần có thể hướng dẫn, kho lưu trữ, 3D

Bước 11: GẠCH RELAY I2C 2CH

Đây là mạch không phù hợp như một ASSIMILATE ACTOR tiêu chuẩn. Nó có thể phù hợp hơn trên I2C PCB Rails.

GẠCH RELAY I2C 2CH này mở rộng chức năng của GẠCH I2C KY019 và có hai thuộc tính đọc / ghi:

• 2CH RELAYS [0] (đúng / sai).
• 2CH RELAYS [1] (đúng / sai).

TÀI NGUYÊN

Có thể hướng dẫn, Kho lưu trữ

Bước 12: GẠCH I2C KY019

Đây là mạch được ASSIMILATE ACTOR sau sử dụng.

GẠCH I2C KY019 này là bộ đầu tiên trong số các ACTORS và có một thuộc tính đọc / ghi:

Chuyển đổi (đúng / sai)

TÀI NGUYÊN

Có thể hướng dẫn, Kho lưu trữ

Bước 13: KHẮC PHỤC ACTOR: KY019

Bản dựng này dựa trên GẠCH I2C KY019.

Nếu bạn cần 2 kênh, tôi khuyên bạn nên hoán đổi diễn viên này để lấy GẠCH RELAY 2CH.

ASSIMILATE ACTORS này và có một thuộc tính đọc / ghi:

Chuyển đổi (đúng / sai)

TÀI NGUYÊN

Các phần có thể hướng dẫn, kho lưu trữ, 3D

Bước 14: GẠCH I2C TEMT6000

Đây là mạch được ASSIMILATE ACTOR sau sử dụng.

GẠCH I2C TEMT6000 này kết xuất 3 thuộc tính:

• Ánh sáng xung quanh (Lux)
• Chiếu sáng xung quanh (Đơn vị chân nến)
• Chiếu xạ môi trường xung quanh (Watt trên Mét vuông).

TÀI NGUYÊN

Có thể hướng dẫn, Kho lưu trữ

Bước 15: HỖ TRỢ CẢM BIẾN: TEMT6000

Bản dựng này dựa trên GẠCH I2C TEMT6000.

ASSIMILATE SENSOR này kết xuất 3 thuộc tính:

• Ánh sáng xung quanh (Lux)
• Chiếu sáng xung quanh (Đơn vị chân nến)
• Chiếu xạ môi trường xung quanh (Watt trên Mét vuông).

TÀI NGUYÊN

Các phần có thể hướng dẫn, kho lưu trữ, 3D

Bước 16: GẠCH I2C MQ2

Đây là mạch được ASSIMILATE ACTOR sau sử dụng.

GẠCH I2C MQ2 này kết xuất 3 thuộc tính:

• LPG (Phần triệu)
• CO (PPM)
• KHÓI (PPM).

TÀI NGUYÊN

Có thể hướng dẫn, Kho lưu trữ

Bước 17: HỖ TRỢ CẢM BIẾN: MQ2

Bản dựng này dựa trên I2C MQ2 BRICK.

ASSIMILATE SENSOR này kết xuất 3 thuộc tính:

• LPG (Phần triệu)
• CO (PPM)
• KHÓI (PPM).

TÀI NGUYÊN

Các phần có thể hướng dẫn, kho lưu trữ, 3D

Bước 18: GẠCH I2C DHT11

Đây là mạch được ASSIMILATE ACTOR sau sử dụng.

GẠCH I2C DHT11 này kết xuất 5 thuộc tính:

• Độ ẩm (%)
• Nhiệt độ (C)
• Nhiệt độ (F)
• Nhiệt độ (K)
• Điểm sương (C).

TÀI NGUYÊN

Có thể hướng dẫn, Kho lưu trữ

Bước 19: HỖ TRỢ CẢM BIẾN: DHT11

Bản dựng này dựa trên I2C MQ2 BRICK.

ASSIMILATE SENSOR này kết xuất 5 thuộc tính:

• Độ ẩm (%)
• Nhiệt độ (C)
• Nhiệt độ (F)
• Nhiệt độ (K)
• Điểm sương (C).

TÀI NGUYÊN

Các phần có thể hướng dẫn, kho lưu trữ, 3D

Bước 20: I2C PCB RAILS

Khi không cần đến vỏ bền, các CẢM BIẾN VÀ BỘ CHẾ TẠO MẠNG ASSIMILATE IOT có thể xếp chồng hiệu quả hơn và ít tốn tài nguyên và công sức hơn, thẳng lên các đường ray tối giản. Có thể sử dụng các trụ bao bọc (như trong bản dựng này) hoặc có thể cắm trực tiếp các viên gạch bên dưới.

NGUỒN LỰC

Bước 21: I2C BRICK PROTOTYPING SLAVE

Trong khi phát triển ASSIMILATE ACTOR mới nhất (KY-019 RELAY), một bảng nhà phát triển chung đã được lắp ráp lại với nhau để giúp tôi tiết kiệm thêm một số công việc tại bàn làm việc.

Nó có sơ đồ chân tiêu chuẩn của I2C IOT123 BRICK, nhưng cho phép kết nối tùy chỉnh với cảm biến từ ATTINY85.

ATTINY85 có thể tháo rời thông qua Ổ cắm DIL. Các đường I2C được nối cứng. Mọi thứ khác đều có thể kết nối đột phá. Nó hoạt động rất tốt với I2C BRICK MASTER JIG.

NGUỒN LỰC

Bước 22: I2C GẠCH MASTER JIG

Trong khi phát triển các CẢM BIẾN VÀ HÀNH ĐỘNG ASSIMILATE, tôi giữ một UNO tiện dụng để gửi các lệnh I2C adhoc tới các nguyên mẫu đang được phát triển.

Một trong những lợi ích của GẠCH I2C là sơ đồ chân được tiêu chuẩn hóa. Thay vì sử dụng dây breadboard mỗi lần (xem Fritzings), một tấm chắn lo-tech chắc chắn được sử dụng.

NGUỒN LỰC

Bước 23: MÁY KIỂM TRA CÁP IDC (6 DÂY)

Khi phát triển HUB CẢM BIẾN HỖ TRỢ ICOS10, tôi cần xác minh các loại cáp mà tôi đang tạo. Việc xác minh là để kiểm tra tính liên tục giữa các ổ cắm và sự cách ly giữa các dây. Thiết kế mà tôi đưa ra với các công tắc DIP đã qua sử dụng để thay đổi giữa các thử nghiệm liên tục và cách ly. Như tôi mong đợi sẽ có một bo mạch khác nhau cho mỗi lần thử nghiệm (Công tắc DIP không được xây dựng để sử dụng liên tục), hai mạch có thể được nối dây cứng mà không cần Công tắc DIP, NGUỒN LỰC

Bước 24: KIỂM TRA MẠCH ICOS PANEL

Khi phát triển HUB CẢM BIẾN HỖ TRỢ ICOS10, tôi cần xác minh các mạch bảng điều khiển như chúng được tạo ra. Ngoài ra, vì các chân được hàn trên các tiêu đề 3P, tôi muốn một chân đực 3P được chèn vào chúng để ngăn chặn bất kỳ biến dạng nào trong quá trình hàn. Cũng chính cho thiết kế này: Tôi đã phát triển một bộ kiểm tra mạch cho cáp IDC 6 dây.

NGUỒN LỰC

Bước 25: ATTINY85 JIG LẬP TRÌNH TRÊN BẢNG

Trên các thiết kế BRICK, tôi đã đề cập đến các lỗ xuyên qua tiếp giáp với ATTINY85 đã không được sử dụng, để kích hoạt bộ lập trình chân pogo trong khi DIP8 được hàn vào PCB. Đây là lập trình viên pin pogo đó. Đây thực sự chỉ là một dây dẫn bộ chuyển đổi từ ổ cắm DIP8 DIL của lập trình viên hiện có đến đồ gá pogo khoảng cách lỗ 6 x 4 để sử dụng trên PCB.

NGUỒN LỰC

Bước 26: VIDEO