MuMo - Node_draft: 24 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

### UPDATE 10-03-2021 // ستتوفر آخر المعلومات / التحديثات على صفحة github:

ما هو MuMo؟

ما هو MuMo؟ MuMo هو تعاون بين تطوير المنتجات (قسم من جامعة أنتويرب) تحت اسم Antwerp Design Factory ومتحف أنتويرب للأزياء. الهدف من المشروع هو بناء نظام مراقبة إنترنت الأشياء مفتوح المصدر يعتمد على شبكة LoRa.

• يجب أن يكون سهل الإعداد.
• يجب أن يكون سهل التجميع.
• يجب أن تكون قابلة للتطوير من حيث منطقة التطبيق.

ماذا يحتوي مشروع MuMo:

عقدة MuMo

عقدة MuMo عبارة عن جهاز منخفض الطاقة على بطاريات AA يمكنه قياس ونقل المعلمات البيئية عبر شبكة LoRa. المعلمات هي درجة الحرارة والرطوبة والضغط المحيط والسطوع. *** يمكن تمديد عقدة MuMo بوظائف أخرى لاستخدامها في تطبيقات أخرى. ***

MuMo Gatway

بوابة MuMo هي بوابة LoRa نشطة يمكنها استقبال وإعادة توجيه إشارات LoRa من جهاز Node عبر الإنترنت. في هذا المشروع ، سيتم تجهيز البوابة أيضًا بنفس مستشعرات جهاز MuMo Node ومستشعر غبار الهواء ومصيدة الأخطاء التي يمكن مراقبتها عن بُعد باستخدام الكاميرا.

*** لا يلزم أن تكون البوابة مزودة بأجهزة استشعار أو كاميرا. يمكن أن يعمل أيضًا فقط على توفير شبكة LoRa (بوابة غير قياس). ***

لوحة القيادة MuMo

يتم توفير لوحة معلومات MuMo لإنشاء تطبيق ويب نظرة عامة على الشبكة التي يتم إنشاؤها. إنه سهل الاستخدام مع وظائف مختلفة. يمكن تخصيص لوحة القيادة بالكامل وفقًا لرغبات وتطبيقات المستخدم.

صفحة جيثب:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

صفحات قابلة للتوجيه:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

أدوات المطلوبة:

• طابعة ثلاثية الأبعاد بفتيل
• لحام الحديد / جندى
• ذو طيات قطع صغيرة
• مسدس الغراء الساخن (أو أدوات التثبيت الأخرى)
• مفك صغير

الخطوة 1: # الأجهزة - طلب قطع الغيار

الأجزاء المطلوب طلبها:

راجع صفحة جيثب للحصول على نظرة عامة حديثة:

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

الخطوة 2: # الأجهزة - أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد

أجزاء للطباعة ثلاثية الأبعاد:

• NODE_Main_Housing
• NODE_Battery_Tray
• NODE_Backcover

راجع صفحة github للحصول على أحدث ملفات STL:

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

خيوط الطباعة:

• PETG (المفضل والأكثر متانة)
• جيش التحرير الشعبى الصينى

إعدادات الطباعة العامة:

• لا حاجة للدعم
• حشو ليس من الضروري
• 0.2 طبقة ارتفاع
• 3 محيطات خارجية (للقوة والمتانة)

الخطوة 3: # الأجهزة - تجهيز علبة البطارية

القطع:

• حافظة بطارية 2 × (عقدة جانبية: يمكنك أيضًا استخدام علبة بطارية واحدة فقط لثلاث بطاريات AA ولكن النطاق المباشر سيكون أقصر!)
• موصل طاقة 1 × JST 2.0 (مضمن في لوحة LoRaWan Seeed)
• الجزء المطبوع ثلاثي الأبعاد: علبة البطارية

التعليمات - اللحام: (تحذير ساخن - كن حذرًا!)

1. قم بتوصيل جميع الكابلات الحمراء معًا
2. قم بتوصيل جميع الكابلات السوداء معًا.
3. تأكد من أن عمل اللحام محمي بمواد عازلة. يمكن أن يكون هذا عبارة عن غلاف تسحبه فوق الكابل قبل اللحام أو شريط العزل الذي تقوم بتطبيقه بعد ذلك.

التعليمات - تثبيت حامل البطارية:

1. ألصق حاملات البطاريات بالغراء في درج البطارية بحيث تكون الكابلات مواجهة للجانب الذي يوجد به الفتحة (انظر الصورة). يمكن القيام بذلك باستخدام الغراء الساخن (المفضل) ، الشريط اللاصق مزدوج الجوانب ، السيليكون ، الغراء الثاني ، …

الخطوة 4: # الأجهزة - تحضير لوحة LoRaWan

جزء:

مجلس لوراوان

تعليمات:

قبل إزالة المصباح الموجود على اللوحة ، قم بتوصيل اللوحة بالكمبيوتر وتحقق مما إذا كان مصباح الطاقة يضيء. بعد إزالة الصمام ، لم يعد لدينا مؤشر قوة بعد الآن.

من أجل تقليل استهلاك الطاقة لدرع Lorawan ، يجب علينا إزالة اثنين من مصابيح LED التي تعد مفيدة تمامًا. أدت الطاقة (PWR) ومؤشر الشحن (CHG).

احرص بشدة على عدم إتلاف السبورة أثناء هذه العملية! استخدم مجموعة حادة من الزردية.

1. حدد موقع مصباح الشحن LED (CHR) و powerLED (PWR) (انظر صورة الرؤية العلوية مع المستطيلات الخضراء)
2. قطع لحام الصمام. يجب أن يكون مؤشر LED مفكوكًا.
3. قم بإزالة المصابيح وتحقق مما إذا كانت الأجزاء قد تم إزالتها بشكل نظيف دون إتلاف الآثار الموجودة تحتها.

الخطوة 5: # الأجهزة - التجميع 1: TSL2561 / BME680

القطع:

• طباعة ثلاثية الأبعاد - "Node main body"
• مستشعر الضوء الرقمي (مستشعر صغير)
• مستشعر BME680 (مستشعر طويل)
• 2 × كبلات موصل Grove I2C
• 4 × مسامير M2x5

تعليمات:

1. قم بتوصيل أحد كبلات البستان بجهاز استشعار الضوء الرقمي. والآخر لمستشعر BME680.

2. ضع المستشعرات في غلاف الطباعة ثلاثية الأبعاد ("جسم العقدة الرئيسي").
3. ضوء رقمي في أعلى اليسار / BME680 في أعلى اليمين. جزء توصيل المستشعر متجه لأسفل (غير مرئي!). يجب عليك ثني الكابلات التي تحدث منعطفًا حادًا.
4. ثم قم ببرغيهما في مكانهما باستخدام البراغي مقاس متر مربع × 5 ملم.

الخطوة 6: # الأجهزة - التجميع 2: انظر لوحة LoRaWan

القطع:

• علبة البطارية مع حاملات البطارية
• انظر لوحة LoRaWan
• عقدة الجسم الرئيسية
• 4 × مسامير M2x5

تعليمات:

1. أدخل كابل الطاقة الخاص بدرج البطارية في لوحة LoRaWan.
2. قم بثني كابل الطاقة بحيث لا تشغل الكابلات مساحة كبيرة.
3. أدخل لوحة LoRaWan في الغلاف باستخدام موصل USB وكابل الطاقة أولاً.
4. قم بمحاذاة فتحات لوحة LoRaWan مع مسامير التثبيت الخاصة بالإسكان.
5. تأكد من وضع لوحة LoRaWan بجوار الجدار الفاصل. (انظر الصور)
6. أدخل المسامير الأربعة في الموضع المحدد للوحة (انظر صورة الرؤية العلوية - الدوائر الخضراء)
7. عند شد البراغي ، تأكد من محاذاة زر إعادة الضبط بشكل صحيح مع زر الضغط على جانب العقدة. (انظر صورة المنظر العلوي - المستطيل الأزرق)
8. تحقق مما إذا كان زر إعادة الضبط يعمل بشكل صحيح. إذا كان الزر لا يتحرك أو لا يلمس زر إعادة الضبط أو اللوحة ، فقد يكون هناك تناقضات في جودة الطباعة ثلاثية الأبعاد. حاول تحريك اللوحة قليلاً أو فكر في فصل زر إعادة الضبط المطبوع بالبلاستيك تمامًا لحل هذه المشكلة. لا يزال بإمكانك إعادة تعيين الزر من خلال الفتحة الموجودة في الطباعة.
9. قم بتغذية الهوائي من خلال الفتحة المتوقعة في كتلة دعم البطارية ، وبالتالي لا تكسر الهوائي

الخطوة 7: # الأجهزة - التجميع 3: قم بتوصيل دبابيس I2C

تعليمات:

قم بتوصيل كبلات Grove بفتحات i2C في Seeeduino. الموصلين الخارجيين فقط هما دبابيس I2C ويمكن استخدامهما لأجهزة الاستشعار الخاصة بنا. ولكن يمكنك تبديل موصل المستشعرين. (انظر الصورة - المستطيل الازرق)

الخطوة 8: # الأجهزة - التجميع 4: إدارة الكابلات - كابلات I2C

تعليمات:

1. يوجد خلف مجموعة دعم البطارية مساحة لدفع كابلات I2C إلى الأسفل. الملاءمة ضيقة حتى لا تتحرك للخارج.
2. قم بتوجيه الكابلات بشكل جيد حتى لا تتداخل مع علبة البطارية التي سيتم وضعها في الأعلى في غضون لحظة.

تعليق: اترك جهاز العقدة كما هو الآن. سنقوم بإعداد الكود أولاً.

الخطوة 9: #TTN - التسجيل / تسجيل الدخول

توفر شبكة الأشياء مجموعة من الأدوات المفتوحة وشبكة عالمية مفتوحة لبناء تطبيق إنترنت الأشياء التالي بتكلفة منخفضة ، ويتميز بأقصى قدر من الأمان وجاهز للتوسع.

* إذا كان لديك حساب بالفعل ، يمكنك تخطي هذه الخطوة

تعليمات:

1. قم بالتسجيل في The Things Network وقم بإنشاء حساب
2. اتبع التعليمات الموجودة على موقع TTN.
3. بعد التسجيل قم بتسجيل الدخول إلى حسابك
4. انتقل إلى وحدة التحكم الخاصة بك. ستجده في القائمة المنسدلة لملفك الشخصي (انظر الصورة)

الخطوة 10: #TTN - إعداد التطبيق

* إذا كان لديك تطبيق بالفعل ، يمكنك تخطي هذه الخطوة

التطبيق عبارة عن بيئة يمكنك من خلالها تخزين أجهزة عقد متعددة.

تعليمات:

1. عندما تكون في وحدة التحكم ، انقر فوق التطبيقات (انظر الصورة 1).
2. انقر فوق "إضافة تطبيق"
3. أنت الآن موجود في نافذة إضافة التطبيق (انظر الصورة 2).
4. قم بعمل معرف التطبيق
5. قدم وصفًا للتطبيق الخاص بك
6. قم بتعيين تسجيل المعالج الخاص بك (حسب موقعك)
7. عند الانتهاء ، انقر فوق "إضافة تطبيق".

الخطوة 11: #TTN - إعداد تنسيقات الحمولة

يعد إعداد الحمولة مهمًا لقراءة معلومات البيانات الواردة بشكل صحيح.

تعليمات:

1. في نظرة عامة على التطبيق ، انقر فوق "تنسيقات الحمولة". (انظر الصورة 1 - مستطيل اخضر)
2. انسخ والصق الوظيفة (تحقق من رابط جيثب أدناه) في محرر وحدة فك التشفير. (انظر الصورة - المستطيل الازرق)
3. انقر فوق زر حفظ لحفظ نتيجتك.

ارتباط الوظيفة لمحرر وحدة فك التشفير:

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

الخطوة 12: #TTN - إضافة أجهزة

إذا سارت الأمور على ما يرام ، فأنت الآن في نظرة عامة على التطبيق. حيث يمكنك التحكم في التطبيق الخاص بك. سنقوم الآن بإضافة جهاز (عقدة) جديد إلى أو تطبيق.

تعليمات:

1. اضغط على تسجيل الجهاز (انظر الصورة 1 - المستطيل الأخضر)
2. أدخل معرف الجهاز
3. قم بتعيين Device EUI على الإنشاء التلقائي. انقر فوق أسهم العبور على الجانب الأيسر.
4. عند الانتهاء ، انقر فوق "تسجيل الجهاز".
5. تم إنشاء الجهاز الآن.

الخطوة 13: #TTN - إعدادات الجهاز

هذه الخطوة مهمة حقًا للحصول على اتصال جيد لإعداد LoRa للأجهزة.

تعليمات:

1. عندما تكون في صفحة النظرة العامة على الجهاز ، اضغط على "الإعدادات" (انظر الصورة 1 - المستطيل الأخضر)
2. في صفحة الإعدادات ، يمكنك إعطاء وصف لجهازك (لا داعي لذلك)
3. اضبط وضع التنشيط على ABP.
4. حدد "فحوصات عداد الإطارات". ستجد في أسفل الصفحة.
5. اترك كل جهاز EUI وعنوان الجهاز ومفتاح جلسة الشبكة ومفتاح جلسة التطبيق للإنشاء التلقائي.
6. انقر فوق زر حفظ لحفظ الإعدادات الجديدة.
7. ارجع إلى صفحة "الإعدادات". (انظر الصورة 3 - مستطيل أخضر)
8. اضبط وضع التنشيط مرة أخرى على OTAA !! (انظر الصورة 4 - مستطيل اخضر)
9. اترك مفتاح التطبيق للإنشاء التلقائي.
10. اضغط على زر حفظ لحفظ الإعدادات الجديدة (انظر الصورة 5 - المستطيل الأخضر)

الخطوة 14: # Code - Arduino Code Download

حسنًا ، جيد جدًا حتى الآن. لدينا مجموعة العقد الخاصة بنا ، ولدينا حساب على TTN ، وأنشأنا تطبيقًا بتنسيق الحمولة الصحيح ، وصنعنا جهازًا (OTAA) في هذا التطبيق. لذلك علينا الآن فقط إعداد كود Arduino بنفس معلومات الإعدادات مثل الجهاز الذي صنعناه في TTN. في الخطوة التالية سنقوم بتحميل الكود إلى لوحة LoRaWan في العقدة.

تعليمات:

1. قم بتنزيل دليل mumoV1 من صفحة Github.
2. قم بتنزيل أحدث إصدار من برنامج اردوينو. (https://www.arduino.cc/en/software)
3. افتح ملف كود اردوينو "mumoV1.ino" (ستجد رابط Github أسفل التعليمات)

رابط جيثب:

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

الخطوة 15: #Code - Arduino - إعداد الجهاز باستخدام TTN

تعليمات:

1. افتح thethingsnetwork (TTN) ، وانتقل إلى نظرة عامة على جهازك حيث ستجد جميع معلومات إعدادات الجهاز. سنستخدم هذا لإعداد كود اردوينو.
2. في كود اردوينو ، انتقل إلى علامة التبويب "mumoV1.h".

معرف عقدة الإعداد:

1. انسخ device_EUI من TTN والصقه في كود arduino (انظر السهم الأرجواني).
2. انسخ التطبيق_EUI من TTN والصقه في كود اردوينو (انظر السهم الأزرق).
3. انسخ app_key من TTN والصقه في كود arduino (انظر السهم الأخضر). إذا لم يكن مفتاح network_session_key مرئيًا ، فانقر على رمز "العين" (انظر الدائرة الخضراء).
4. انسخ device_adress من TTN والصقه في كود arduino (انظر السهم الأصفر).
5. انسخ مفتاح network_session_key من TTN والصقه في كود اردوينو (انظر السهم البرتقالي). إذا لم يكن مفتاح network_session_key مرئيًا ، فانقر فوق رمز "العين" (انظر الدائرة البرتقالية).
6. انسخ app_session_key من TTN والصقه في كود arduino (انظر السهم الأحمر). إذا كان app_session_key غير مرئي ، فانقر على رمز "العين" (انظر الدائرة الحمراء).

الخطوة 16: #Code - Arduino - قم بتثبيت مكتبة RTC و Adafruit

1. في واجهة اردوينو ، انقر فوق Sketch> Include Library> Manage Libraries …
2. ستظهر نافذة إدارة المكتبة.
3. في شريط البحث اكتب: rtczero
4. قم بتثبيت أحدث إصدار من المكتبة الأولى
5. في شريط البحث ، اكتب: adafruit BME680 (لمستشعر BME680)
6. قم بتثبيت أحدث إصدار من المكتبة الأولى
7. في شريط البحث ، اكتب: adafruit TSL2561 (لمستشعر TSL2561)
8. قم بتثبيت أحدث إصدار من المكتبة الأولى.
9. في شريط البحث ، اكتب: flashstorage ATSAM قم بتثبيت أحدث إصدار من المكتبة الأولى.

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

نقوم بتثبيت مكتبة اللوحات المرئية للتواصل مع اللوحة.

تعليمات:

1. في واجهة اردوينو ، انقر فوق ملف> تفضيلات ، وانسخ عنوان url (أسفل) إلى "عناوين URL لمدير اللوحات الإضافية" (انظر الصورة - المستطيل الأحمر).
2. انقر فوق "موافق".
3. بالعودة إلى واجهة اردوينو ، انقر فوق "خيارات"> "المجلس"> "مدير مجلس الإدارة".
4. في شريط البحث اكتب "lorawan".
5. سترى مكتبة Seeed LoRaWan board. (انظر الصورة - المستطيل الأخضر).
6. انقر فوق "تثبيت" وانتظر حتى يتم ذلك.

عنوان URL:

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

تعليمات:

1. قم بتوصيل لوحة LoRaWAN بكابل USB صغير بجهاز الكمبيوتر الخاص بك.
2. في واجهة اردوينو ، انقر فوق أدوات> لوحة وحدد لوحة "Seeeduino LoRaWAN". (انظر الصورة)
3. حدد في نفس القائمة منفذ COM الصحيح.

الخطوة 19: #Code - Arduino - قم بتحميل الكود إلى اللوحة

الآن بعد أن أصبح لدينا الكود جاهزًا ، حان الوقت لوضع الكود على لوحة LoRaWAN!

تعليمات:

1. تأكد من أن لوحة LoRaWAN الخاصة بك لا تزال متصلة بجهاز الكمبيوتر الخاص بك.
2. انقر نقرًا مزدوجًا فوق زر إعادة الضبط على العقدة الجانبية. سترى أن الصمام يهتز. هذا يعني أن الجهاز في وضع أداة تحميل التشغيل.
3. بسبب وضع أداة تحميل التشغيل ، يتعين علينا تحديد منفذ COM جديد. يتم ذلك تمامًا كما في الخطوة رقم 18.
4. انقر على زر التحميل. إنه الزر الذي يشير السهم إلى اليمين. (انظر الصورة - الدائرة الحمراء).
5. يجب أن ترى "اكتمل التحميل" في الركن الأيمن السفلي.

الخطوة 20: # Code - Arduino - اختبر الكود

تعليمات:

1. في نظرة عامة على الجهاز TTN انقر على "البيانات". هناك ستجد جميع البيانات الواردة التي تخص جهاز العقدة المحدد. (انظر الصورة - المستطيل الأحمر)
2. لاختبار نقل البيانات ، اضغط على زر إعادة الضبط على جانب جهاز العقدة لإرسال إشارة.
3. إذا تم استلام إشارة LoRa بواسطة بوابة ، فسترى البيانات الواردة في بيانات تطبيقك الخاصة بالجهاز على TTN. (انتظر 30 إلى 40 ثانية لرؤية النتيجة)
4. إذا كنت لا ترى بيانات واردة ، فحاول الضغط على زر الراحة الموجود على جانب جهاز العقدة لإرسال الإشارة مرة أخرى.
5. إذا لم يساعدك ذلك ، فارجع إلى الخطوة رقم 18 وحاول تحميل الكود مرة أخرى.

تهانينا ، لديك الآن جهاز LoRa Node يعمل!

1. قم بإزالة USB من لوحة لوراوان.
2. اضغط مرة أخيرة على زر الراحة الموجود على جانب جهاز العقدة.

الخطوة 21: # الأجهزة - التجميع 5: أدخل علبة البطارية

القطع:

علبة البطارية

تعليمات

1. أدخل علبة البطارية في الغلاف بزاوية. تأكد من وضع كبل الطاقة أولاً في الاتجاه الصحيح. (انظر الصورة)
2. ضع الدرج أولاً على جدار كتلة الدعم حيث يتم حشو الكابلات بالخلف.
3. ادفع الدرج لأسفل حتى تسمع صوت "النقر الخاطف".
4. تحقق من الزاوية أن الدرج مناسب بشكل جيد للمبيت الرئيسي. (انظر الصورة 2/3 - دوائر حمراء) // weg
5. أدخل كابل الطاقة أعلى كابلات توصيل I2C. ادفعها لأسفل بشيء فظ. احرص على عدم إتلاف الكابلات.

الخطوة 22: # الأجهزة - التجميع 6: أدخل البطاريات

القطع:

6 بطاريات AA (عقدة جانبية)

تعليمات:

1. أدخل 6 بطاريات AA في الاتجاه الصحيح لحوامل البطاريات.
2. ادفع كبلات البطارية بعناية لأسفل حتى لا تتداخل مع الخطوة التالية.

* العقدة الجانبية: تحقق من اتجاه بطارية حامل البطارية. قد يكون مختلفًا عن الموجود في الصورة

الخطوة 23: # الأجهزة - التجميع 7: الغطاء الخلفي

القطع:

طباعة ثلاثية الأبعاد - عقدة الغلاف الخلفي

تعليمات:

1. أدخل شفاه الغطاء الخلفي في بستان الشفة لمبيت الجسم الرئيسي بزاوية انزلاق.
2. ادفع على جانب الهيكل وتأكد من أنه في الموضع الصحيح.
3. إذا لم تكن الشفاه مناسبة بسبب مشكلات الطباعة ، فحاول طحن بعض السطح حتى يناسبه. تأكد من أن الغطاء الخلفي مسطح تمامًا على الهيكل وأنه لا توجد شقوق.
4. أدخل مسامير M3x16mm وشدها.

الخطوة 24: # الأجهزة - إرفاق الجهاز

هناك عدة طرق لتوصيل الجهاز.

1. برغي قفل الشريحة الأخدود على الجانب.
2. برغي قفل الشريحة الأخدود على الظهر.
3. بساتين Tiewrap على الجانب / الأعلى والظهر.
4. يتم أيضًا تزويد الغلاف الخلفي للعقدة بخطاف.