IOT123 - ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 3V3 MQTT NODE: 6 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ito ang una sa iba't ibang mga kumbinasyon ng MCU / Feature sa ASSIMILATE SENSOR HUBS: ang mga masters na nangongolekta ng data dumps mula sa mga alipin ng I2C ASSIMILATE SENSORS.

Gumagawa ang build na ito ng isang Wemos D1 Mini, upang mai-publish ang anumang data na itinapon mula sa ASSIMILATE SENSORS sa isang MQTT server. Nagbibigay ito ng isang 3V3 I2C bus sa mga sensor. Ang isang 5V rail ay ibinibigay pa rin ngunit walang isang converter ng antas ng lohika para sa 5V I2C at maaaring hindi ito gumana tulad ng ninanais. Ihahatid ito sa hinaharap na itinakdang tampok na kapalit ng anak na babae-board para sa ipinakita rito.

Kung hindi mo pa nagagawa ito, ang generic na panlabas na shell ay kailangang tipunin.

Hakbang 1: Mga Materyales at Tool

ICOS10 (IDC) Shell Bill ng Mga Materyales

1. D1M BLOCK Pin Jig (1)
2. D1M BLOCK base at pabahay (1)
3. Wemos D1 Mini (1)
4. Wemos D1 Mini Protoboard Shield (1)
5. 40P Mga Header ng Babae (8P, 8P, 9P, 9P))
6. 1 "Dobleng panig na protoboard (1)
7. 6 Pin Shrouded IDC Lalaki Header (1)
8. Hookup wire (~ 10)
9. 0.5mm Tinned Wire (~ 4)
10. 4G x 15mm Button ulo na pag-tap ng mga tornilyo (2)
11. 4G x 6mm self tapping countersunk screws (~ 20)

Hakbang 2: Paghahanda ng MCU

Sa build na ito ginagamit namin ang Wemos D1 Mini. Kung dati kang nakabuo ng isang D1M WIFI BLOCK, maaari mo itong gamitin para sa modular na bahagi ng hardware. Kung hindi, bilang isang hubad na minimum sundin ang susunod na seksyon.

PAG-SIGURADO NG PIN NG HEADER SA MCU (gamit ang PIN JIG)

Kung hindi mo mai-print ang isang PIN JIG sundin lamang ang mga tagubilin at mag-improvise: ang taas (offset) ng PIN JIG ay 6.5mm.

1. I-print / kumuha ng PIN JIG mula sa pahinang ito.
2. Pakainin ang mga pin ng header sa ilalim ng board (TX kanan-kaliwa) at sa solder jig.
3. Pindutin ang mga pin pababa sa isang matigas na patag na ibabaw.
4. Mahigpit na pindutin ang board papunta sa jig.
5. Paghinang ang 4 na mga pin ng sulok.
6. Painitin at muling ipwesto ang mga board / pin kung kinakailangan (ang board o mga pin ay hindi nakahanay o plumb).
7. Paghinang ng natitirang mga pin.

PAG-UPLOAD NG FIRMWARE

Ang GIST para sa code ay narito (5 mga file) at isang zip ay narito. Ang mga tagubilin para sa paggamit ng Arduino IDE para sa pag-ipon / pag-upload ng code ay narito.

Upang magamit ang code na may mga menor de edad lamang na pagbabago, ginagamit namin ang Joël Gähwiler's shiftr.io bilang MQTT broker: mayroon itong isang account ng bisita - kaya't mangyaring panatilihin ang agwat ng mga publication ng ilang minuto. Nagbibigay ito ng isang visualualisasyon ng pinagmulan at mga paksa, pati na rin ang mga drill down sa data.

Kapag na-load na ang code sa Arduino IDE:

1. Baguhin ang halaga ng _wifi_ssid sa iyong WiFi SSID.
2. Baguhin ang halaga ng _wifi_password gamit ang iyong WiFi Key.
3. Baguhin ang halaga ng _mqtt_clientid gamit ang iyong ginustong Identification ng Client (hindi kinakailangan ng pagsali).
4. Baguhin ang halaga ng _mqtt_root_topic gamit ang hierarchy ng lokasyon ng lokasyon ng aparato.
5. Compile at i-upload.

Hakbang 3: Paghahanda ng Pabahay ng MCU

Inilantad ng MCU Housing ang mga header para sa D1 Mini na mai-plug in at mga header para sa mga board ng anak na babae na nakikipag-usap sa Socket (sensor at aktor) circuit.

MGA PAMUNO SA BAHAY

Ito ay batay sa isang D1 Mini Protoboard, at nasisira:

1. Mga Pin para sa D1M BLOCK / D1 Mini upang kumonekta.
2. Direktang Mga Breakout ng 2 mga hanay ng mga contact mula sa D1M BLOCK / D1 Mini. Magagamit lamang ito para sa kaginhawaan habang prototyping. Inaasahan na hahadlangan ng mga board ng anak ang lahat ng pag-access sa mga header na ito.
3. 4 Mga Breakout ng mga tukoy na pin na ginamit ng mga board ng anak na babae. Isinasaalang-alang ko lamang ang pagsira ng mga tukoy na pin ng I2C ngunit mayroon akong use-case para sa paggamit ng isa pang pin (low-side sleep power switch), kaya sinira ko ang RST, A0 at ilang iba pang mga digital na pin kung sakali.

Upang idagdag ang Mga contact sa D1M sa PAMUNO NG BAHAY:

1. Panoorin ang SOLDER NA GAMIT ANG video ng SOCKET JIG.
2. Pakanin ang mga pin ng header sa ilalim ng board (TX sa kaliwang bahagi sa itaas na bahagi).
3. Feed jig sa ibabaw ng plastic header at i-level ang parehong mga ibabaw.
4. Lumiko sa jig at pagpupulong at matatag na pindutin ang header sa isang matigas na patag.
5. Mahigpit na pindutin ang board papunta sa jig.
6. Paghinang ng 4 na mga pin ng sulok gamit ang kaunting panghinang (pansamantalang pagkakahanay lamang ng mga pin).
7. Painitin at muling ipwesto ang mga board / pin kung kinakailangan (ang board o mga pin ay hindi nakahanay o plumb).
8. Paghinang ng natitirang mga pin.
9. Tanggalin ang jig.
10. Gupitin ang mga pin sa itaas ng mga nagbebenta.

Upang idagdag ang Mga Breakout ng Daughter-board:

1. Gupitin ang 4 na 9P Mga header ng babae.
2. Sa itaas, ipasok ang 9P Header tulad ng ipinakita, at maghinang sa ibaba.

Upang idagdag ang Mga Direktang Breakout:

1. Gupitin ang 2 off 8P Mga header ng babae.
2. Sa itaas, ipasok ang 8P Header tulad ng ipinakita, at maghinang sa ibaba.

Upang ikonekta ang mga header, sa ibaba na may naka-orient na pin na TX:

1. Subaybayan at maghinang mula sa RST pin sa 4 na mga pin.
2. Subaybayan at maghinang mula sa A0 pin sa 4 na mga pin.
3. Subaybayan at maghinang mula sa D1 pin sa 4 na mga pin.
4. Subaybayan at maghinang mula sa D2 pin sa 4 na mga pin.
5. Subaybayan at maghinang mula sa D6 pin sa 4 na mga pin.
6. Subaybayan at maghinang mula sa D7 pin sa 4 na mga pin.
7. Subaybayan at maghinang mula sa pin ng GND sa 4 na mga pin.
8. Subaybayan at maghinang mula sa 5V pin sa 4 na mga pin.
9. Subaybayan at maghinang mula sa 3V3 pin pababa 45 ° sa 4 na mga pin.

PAGTIPON NG FIXTURE

Ang HOUSING HEADERS ay nakakabit sa MCU HOUSING at ito ay nakakabit sa BASE PLATE.

1. Sa mahabang bahagi ng HOUSING HEADERS na itinuro ang butas, ipasok ang D1M CONTACTS sa mga bukana sa MCU HOUSING at itulak ang flush.
2. Ipasok ang MCU sa MCU CONTACTS habang nakakabit upang matiyak ang tamang pagkakahanay.
3. Ilagay ang HEADER FRAME sa tuktok ng mga assemble fixture at affix na may 2 ng 4G x 16mm screws.
4. Ilagay ang mga naka-assemble na fixture na may butas na nakatutok patungo sa maikling bahagi at nakakabit sa mga 4G x 6mm na turnilyo.

Hakbang 4: Pagbuo ng 3V3 I2C Daughter-board

Nagbibigay ito ng isang IDC Header para sa SOCKETS CIRCUIT at kumokonekta sa MCU, pagdaragdag ng mga pull-up sa mga linya ng I2C. Ito ay ibinigay bilang isang anak na babae-board upang kung kailangan mo ng mga converter ng antas ng lohika na 5V, maaari mo lamang ipagpalit ang board na ito kasama ang isa na nagbibigay ng lahat ng mga pagpapaandar na kinakailangan. Ang mga linya ng AUX at GND ay nasira para sa mga pasadyang mapagkukunan (tulad ng mababang switch ng gilid sa panahon ng mga cycle ng pagtulog). Ang mga layout ay tinukoy ng loob at labas: sa board pumili ng isang di-makatwirang panig na gagamitin sa loob; ang mahalaga ay ang IDC Header ay dapat na nasa gilid ng pagturo.

1. Sa loob, ipasok ang 2P 90 ° Mga Header ng Lalaki (1), 3P 90 ° Male Header (2), at solder sa labas.
2. Sa loob, ipasok ang 1P Male Header (3), 2P Male Header (4), at solder sa labas.
3. Sa labas, ipasok ang IDC Header (5), at solder sa loob.
4. Sa loob, subaybayan ang isang itim na kawad mula BLACK1 hanggang BLACK2 at solder.
5. Sa loob, subaybayan ang isang itim na kawad mula BLACK3 hanggang BLACK4 at solder.
6. Sa loob, subaybayan ang isang puting kawad mula sa WHITE1 hanggang WHITE2 at solder.
7. Sa loob, subaybayan ang isang berdeng kawad mula GREEN1 hanggang GREEN2 at panghinang.
8. Sa loob, subaybayan ang isang pulang kawad mula sa RED1 hanggang RED2 at panghinang.
9. Sa loob, subaybayan ang isang dilaw na kawad mula sa YELLOW1 hanggang YELLOW2 at panghinang.
10. Sa loob, ipasok ang isang resistor ng 4K7 sa SILVER1 at SILVER2 at iwanan na hindi pinutol ang mga lead.
11. Sa loob, subaybayan ang isang hubad na kawad mula sa SILVER5 hanggang sa SILVER6 at panghinang.
12. Sa loob, subaybayan ang tingga mula SILVER1 hanggang SILVER3 at solder.
13. Sa loob, ipasok ang isang resistor ng 4K7 sa SILVER4 at SILVER2 at solder.

Hakbang 5: Pagtitipon ng mga Pangunahing Bahagi

1. Tiyaking ang SHELL ay naitayo at sinubukan ang circuit (cable at sockets).
2. Ipasok ang 3V3 I2C DAUGHTER-BOARD, gamit ang 3V3 pin sa basag na dulo ng mga header (tingnan ang larawan).
3. Maglagay ng isang Jumper sa 2P Male Header sa DAUGHTER-BOARD.
4. Ipasok ang IDC Socket mula sa SHELL CABLE sa IDC Header sa DAUGHTER-BOARD.
5. Maingat na ipasok ang DAUGHTER-BOARD / HOUSING sa pagitan ng mga cable sa SHELL at ihanay ang mga butas sa base.
6. I-fasten ang BASE ASSEMBLY sa SHELL gamit ang 4G x 6mm screws.
7. Maglakip ng anumang ASSIMILATE SENSORS na iyong nagawa.

Hakbang 6: Susunod na Mga Hakbang

Palakasin ang iyong bagong aparato (5V MicroUSB).

Ituro ang iyong browser sa https://shiftr.io/try at suriin ang pagpapakita ng iyong data.

Mag-drill down sa pamamagitan ng pag-click sa mga node sa graph.

Magbukas ng isang window ng console upang suriin ang ilang panimulang pag-log sa katayuan.

Kapag nasiyahan, baguhin ang mga detalye gamit ang iyong sariling MQTT Broker account / server.

Suriin ang mga nauugnay na pagbuo na ito

Susunod sa mga kard ay pagbubuo ng mga AKTOR para sa ASSIMILATE IOT NETWORK.