MuMo - Node_draft : 24 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

### UPDATE 10-03-2021 // les dernières informations / mises à jour seront disponibles sur la page github:

Qu'est-ce que MuMo ?

Qu'est-ce que MuMo ?MuMo est une collaboration entre le développement de produits (un département de l'Université d'Anvers) sous le nom d'Antwerp Design Factory et le Antwerp Fashion Museum. L'objectif du projet est de construire un système de surveillance IOT open source basé sur un réseau LoRa.

• Il doit être facile à mettre en place.
• Il doit être facile à assembler.
• Il doit être évolutif en termes de domaine d'application.

Ce que contient le projet MuMo:

Nœud MuMo

Le MuMo Node est un appareil à faible consommation d'énergie sur piles AA qui peut mesurer et transmettre des paramètres environnementaux sur un réseau LoRa. Les paramètres sont la température, l'humidité, la pression ambiante et la luminosité.*** Le nœud MuMo peut être étendu avec d'autres fonctionnalités pour être utilisé dans d'autres applications.***

Passerelle MuMo

La passerelle MuMo est une passerelle LoRa active qui peut recevoir et transmettre les signaux LoRa du périphérique Node sur Internet. Dans ce projet, la passerelle sera également équipée des mêmes capteurs que le dispositif MuMo Node, d'un capteur de poussière d'air et d'un piège à insectes pouvant être surveillé à distance avec une caméra.

*** La passerelle n'a pas besoin d'être équipée de capteurs ou d'une caméra. Il ne peut également servir qu'à fournir un réseau LoRa (passerelle non mesurante).***

Tableau de bord MuMo

Le tableau de bord MuMo est fourni pour créer une application Web de présentation du réseau en cours de création. Il est rendu convivial avec différentes fonctionnalités. Le tableau de bord peut être entièrement personnalisé selon les souhaits et l'application de l'utilisateur.

Page Github:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Pages instructables:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

Outils requis:

• Imprimante 3D avec filament
• Fer à souder / à souder
• Petite pince coupante
• Pistolet à colle chaude (ou autres outils de fixation)
• Petit tournevis

Étape 1: #Matériel - Commande de pièces

Pièces à commander:

Voir la page github pour un aperçu récent:

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

Étape 2: #Matériel - Pièces imprimées en 3D

Pièces à imprimer en 3D:

• NODE_Main_Housing
• NODE_Battery_Tray
• NODE_Backcover

Voir la page github pour les derniers fichiers STL:

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

Filament d'impression:

• PETG (préféré et plus durable)
• APL

Paramètres d'impression généraux:

• Aucun support nécessaire
• Remplissage non nécessaire
• 0,2 hauteur de couche
• 3 périmètres extérieurs (pour la résistance et la durabilité)

Étape 3: #Matériel - Préparez le support de batterie

Les pièces:

• 2 boîtiers de piles (nœud latéral: vous pouvez également utiliser un seul boîtier de piles pour 3 piles AA, mais la portée en direct sera plus courte !)
• 1 x connecteur d'alimentation JST 2.0 (inclus avec la carte Seeed LoRaWan)
• Pièce imprimée en 3D: bac de batterie

Mode d'emploi - Soudure: (Attention HOT - attention !)

1. Soudez tous les câbles rouges ensemble
2. Soudez tous les câbles noirs ensemble.
3. Assurez-vous que le travail de soudure est protégé avec un matériau isolant. Cela peut être un manchon que vous tirez sur le câble avant de souder ou du ruban isolant que vous appliquez ensuite.

Instructions - Fixation du support de batterie:

1. Collez les supports de batterie dans le support de batterie de sorte que les câbles soient orientés vers le côté avec la découpe (voir photo). Cela peut être fait avec de la colle chaude (de préférence), du ruban adhésif double face, du silicone, de la deuxième colle, …

Étape 4: #Matériel - Préparer la carte LoRaWan

Partie:

Carte LoRaWan

Instruction:

Avant de retirer le voyant de la carte, connectez la carte à l'ordinateur et vérifiez si le voyant d'alimentation s'allume. Après avoir retiré la led, nous n'avons plus d'indication de puissance.

Afin de réduire la consommation électrique du bouclier Lorawan, nous devrions supprimer deux LED qui sont purement informatives. Le voyant d'alimentation (PWR) et d'indication de charge (CHG).

Faites très attention à ne pas endommager la carte pendant ce processus ! Utilisez un jeu de pinces pointues.

1. Localisez la LED de charge (CHR) et la powerLED (PWR) (voir l'image vue de dessus avec les rectangles verts)
2. Coupez la soudure de la LED. La LED doit se détacher.
3. Retirez les leds et vérifiez si les pièces ont été retirées proprement sans endommager les traces en dessous.

Étape 5: #Matériel - Assemblage 1: TSL2561 / BME680

Les pièces:

• Impression 3D - "Corps principal du nœud"
• Capteur de lumière numérique (petit capteur)
• Capteur BME680 (capteur long)
• 2 x câbles de connexion Grove I2C
• 4 vis M2x5

Instructions:

1. Connectez l'un des câbles du bosquet au capteur de lumière numérique. Et l'autre au capteur BME680.
2. Placez les capteurs dans le boîtier d'impression 3D (« Corps principal du nœud »).
3. Lumière numérique en haut à gauche / BME680 en haut à droite. La partie de connexion du capteur est orientée vers le bas (non visible !). Vous devez plier les câbles pour qu'ils fassent un virage serré.
4. Et vissez les deux en place avec les vis m2x5 mm.

Étape 6: #Matériel - Assemblage 2: Carte Seeed LoRaWan

Les pièces:

• Bac à batterie avec supports de batterie
• Tableau de graines LoRaWan
• Nœud du corps principal
• 4 vis M2x5

Instructions:

1. Insérez le câble d'alimentation du support de batterie dans la carte LoRaWan.
2. Pliez le câble d'alimentation pour que les câbles ne prennent pas trop de place.
3. Insérez la carte LoRaWan dans le boîtier avec le connecteur USB et le câble d'alimentation en premier.
4. Alignez les trous de la carte LoRaWan avec les broches de montage du boîtier.
5. Assurez-vous de placer la carte LoRaWan à côté du mur de séparation. (voir les images)
6. Insérez les quatre vis dans la position indiquée de la carte (voir photo vue de dessus - cercles verts)
7. Lorsque vous serrez les vis, assurez-vous que le bouton de réinitialisation est correctement aligné avec le bouton-poussoir sur le côté du nœud. (voir photo vue de dessus - rectangle bleu)
8. Vérifiez si le bouton de réinitialisation fonctionne correctement. Si le bouton ne bouge pas ou ne touche pas le bouton de réinitialisation ou la carte, il peut y avoir des incohérences dans la qualité d'impression 3D. Essayez de déplacer légèrement la carte ou envisagez de casser complètement le bouton de réinitialisation imprimé en plastique pour résoudre ce problème. Vous pouvez toujours réinitialiser le bouton à travers le trou dans l'impression.
9. Faites passer l'antenne à travers l'ouverture prévue dans le bloc support de batterie, en faisant attention à ne pas casser l'antenne

Étape 7: #Hardware - Assemblage 3: Connectez les broches I2C

Instructions:

Connectez les câbles Grove aux emplacements i2C du Seeeduino. Seuls les deux connecteurs les plus externes sont des broches I2C et sont utilisables pour nos capteurs. Mais vous pouvez intervertir le connecteur des deux capteurs. (voir photo - rectangle bleu)

Étape 8: #Hardware - Assemblage 4: Gestion des câbles - Câbles I2C

Instructions:

1. Derrière le bloc de support de batterie, il y a de la place pour pousser les câbles I2C vers le bas. La coupe est serrée pour qu'ils ne reculent pas.
2. Orientez bien les câbles pour qu'ils n'interfèrent pas avec le support de batterie qui sera placé dessus dans un instant.

Commentaire: Laissez le matériel du nœud tel quel pour l'instant. Nous allons d'abord configurer le code.

Étape 9: #TTN - S'inscrire / Se connecter

Le réseau d'objets fournit un ensemble d'outils ouverts et un réseau mondial ouvert pour créer votre prochaine application IoT à faible coût, offrant une sécurité maximale et prête à évoluer.

* Si vous avez déjà un compte, vous pouvez sauter cette étape

Instructions:

1. Inscrivez-vous sur The Things Network et créez un compte
2. Suivez les instructions sur le site Web de TTN.
3. Après l'inscription, connectez-vous à votre compte
4. Allez sur votre console. Vous le trouverez dans le menu déroulant de votre profil (voir photo)

Étape 10: #TTN - Configuration de l'application

* Si vous avez déjà une application, vous pouvez sauter cette étape

Une application est un environnement dans lequel vous pouvez stocker plusieurs périphériques de nœuds.

Instructions:

1. Lorsque vous êtes dans la console, cliquez sur les applications (voir image 1).
2. Cliquez sur "ajouter une application"
3. Vous vous trouvez maintenant dans la fenêtre d'ajout d'application (voir image 2).
4. Créer un identifiant d'application
5. Donnez une description à votre application
6. Configurez votre inscription de gestionnaire (en fonction de votre emplacement)
7. Lorsque vous avez terminé, cliquez sur "Ajouter une application".

Étape 11: #TTN - Configuration des formats de charge utile

La configuration de la charge utile est importante pour lire correctement vos informations de données entrantes.

Instructions:

1. Dans la vue d'ensemble de l'application, cliquez sur "Payload Formats". (voir photo 1 - rectangle vert)
2. Copiez-collez la fonction (vérifiez le lien github ci-dessous) dans l'éditeur de décodeur. (voir photo - rectangle bleu)
3. Cliquez sur le bouton Enregistrer pour enregistrer votre résultat.

Lien fonction pour l'éditeur de décodeur:

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

Étape 12: #TTN - Ajouter des appareils

Si tout se passe bien, vous êtes maintenant dans la vue d'ensemble de l'application. Où vous avez le contrôle de votre application. Nous allons maintenant ajouter un nouveau périphérique (nœud) à ou à une application.

Instructions:

1. Cliquez sur enregistrer l'appareil (voir image 1 - rectangle vert)
2. Entrez un identifiant de périphérique
3. Définissez l'EUI de l'appareil sur généré automatiquement. Cliquez sur les flèches de croisement sur le côté gauche.
4. Lorsque vous avez terminé, cliquez sur "enregistrer l'appareil".
5. L'appareil est maintenant créé.

Étape 13: #TTN - Paramètres de l'appareil

Cette étape est vraiment importante pour obtenir une bonne connexion de la configuration LoRa des appareils.

Instructions:

1. Lorsque vous êtes dans la page d'aperçu de l'appareil, cliquez sur "Paramètres" (voir image 1 - rectangle vert)
2. Dans la page des paramètres, vous pouvez donner une description à votre appareil (ce n'est pas obligatoire)
3. Réglez le mode d'activation sur ABP.
4. Cochez « Vérifications du compteur de trames ». Vous le trouverez en bas de page.
5. Laissez toutes les EUI de l'appareil, l'adresse de l'appareil, la clé de session réseau et la clé de session de l'application à la génération automatique.
6. Cliquez sur le bouton Enregistrer pour enregistrer les nouveaux paramètres.
7. Retournez à la page "Paramètres". (voir photo 3 - rectangle vert)
8. Remettez le mode d'activation sur OTAA !! (voir photo 4 - rectangle vert)
9. Laissez la clé App à la génération automatique.
10. Cliquez sur le bouton Enregistrer pour enregistrer les nouveaux paramètres. (voir image 5 - rectangle vert)

Étape 14: #Code - Téléchargement du code Arduino

Ok, jusqu'ici tout va bien. Nous avons notre assemblage de nœuds, nous avons un compte sur le TTN, nous avons créé une application avec le bon format de charge utile et nous avons créé un périphérique (OTAA) dans cette application. Il ne nous reste donc plus qu'à configurer le code Arduino avec les mêmes informations de paramètres que l'appareil que nous avons créé en TTN. Dans l'étape suivante, nous allons télécharger le code sur la carte LoRaWan dans le nœud.

Instructions:

1. Téléchargez le répertoire mumoV1 depuis la page Github.
2. Téléchargez la dernière version du logiciel arduino. (https://www.arduino.cc/en/software)
3. Ouvrez le fichier de code arduino "mumoV1.ino" (vous trouverez le lien Github sous les instructions)

Lien Github:

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

Étape 15: #Code - Arduino - Configuration de l'appareil avec TTN

Instructions:

1. Ouvrez thethingsnetwork (TTN), accédez à la vue d'ensemble de votre appareil où vous trouverez toutes les informations sur les paramètres de l'appareil. Nous allons l'utiliser pour configurer le code arduino.
2. Dans le code arduino, allez dans l'onglet "mumoV1.h".

ID du nœud de configuration:

1. Copiez le device_EUI du TTN et collez-le dans le code arduino (voir flèche violette).
2. Copiez l'application_EUI du TTN et collez-le dans le code arduino (voir flèche bleue).
3. Copiez le app_key du TTN et collez-le dans le code arduino (voir flèche verte). Si le network_session_key n'est pas visible, cliquez sur le symbole "œil" (voir le cercle vert).
4. Copiez le device_adress du TTN et collez-le dans le code arduino (voir flèche jaune).
5. Copiez le network_session_key du TTN et collez-le dans le code arduino (voir flèche orange). Si le network_session_key n'est pas visible cliquez sur le symbole "oeil" (voir le cercle orange).
6. Copiez le app_session_key du TTN et collez-le dans le code arduino (voir flèche rouge). Si l'app_session_key n'est pas visible, cliquez sur le symbole "œil" (voir le cercle rouge).

Étape 16: #Code - Arduino - Installer RTC et la bibliothèque Adafruit

1. Dans votre interface arduino, cliquez sur Sketch > Inclure la bibliothèque > Gérer les bibliothèques…
2. La fenêtre de gestion de la bibliothèque apparaîtra.
3. Dans la barre de recherche tapez: rtczero
4. Installer la dernière version de la première bibliothèque
5. Dans la barre de recherche tapez: adafruit BME680 (Pour le capteur BME680)
6. Installer la dernière version de la première bibliothèque
7. Dans la barre de recherche, tapez: adafruit TSL2561 (Pour le capteur TSL2561)
8. Installez la dernière version de la première bibliothèque.
9. Dans la barre de recherche tapez: flashstorage ATSAM Installez la dernière version de la première librairie.

Étape 17: #Code - Arduino - Installation de la bibliothèque Seeeduino LoRaWAN

Nous installons la bibliothèque de tableaux Seeed pour communiquer avec le tableau.

Instructions:

1. Dans votre interface arduino, cliquez sur Fichier> Préférences et copiez l'URL (en dessous) dans "URLs supplémentaires du gestionnaire de cartes" (voir image - rectangle rouge).
2. Cliquez sur "d'accord".
3. De retour à l'interface arduino, cliquez sur Toos > Board > Board Manager.
4. Dans la barre de recherche, tapez "lorawan".
5. Vous verrez la bibliothèque de la carte Seeed LoRaWan. (voir photo - rectangle vert).
6. Cliquez sur "installer" et attendez que ce soit fait.

URL:

Étape 18: #Code - Arduino - Sélection de la carte / Port COM

Instructions:

1. Connectez la carte LoRaWAN avec un câble micro USB à votre ordinateur.
2. Dans votre interface arduino, cliquez sur Outils > Carte et sélectionnez la carte "Seeeduino LoRaWAN". (voir l'image)
3. Sélectionnez dans le même menu le bon port COM.

Étape 19: #Code - Arduino - Téléchargez le code sur le tableau

Maintenant que nous avons notre code prêt, il est temps de mettre le code sur la carte LoRaWAN !

Instructions:

1. Assurez-vous que votre carte LoRaWAN est toujours connectée à votre PC.
2. Double-cliquez sur le bouton de réinitialisation sur le nœud latéral. Vous verrez que les led clignotent. Cela signifie que l'appareil est en mode bootloader.
3. En raison du mode bootloader, nous devons sélectionner un nouveau port COM. Cela se fait exactement de la même manière qu'à l'étape #18.
4. Cliquez sur le bouton de téléchargement. C'est le bouton avec la flèche pointant vers la droite. (Voir photo - cercle rouge).
5. Vous devriez voir « téléchargement terminé » dans le coin inférieur droit.

Étape 20: #Code - Arduino - Testez le code

Instructions:

1. Dans l'aperçu de l'appareil de TTN, cliquez sur « Données ». Vous y trouverez toutes les données entrantes de ce périphérique de nœud spécifique. (voir photo - rectangle rouge)
2. Pour tester la transmission des données, appuyez sur le bouton de réinitialisation sur le côté du périphérique de nœud pour envoyer le signal.
3. Si le signal LoRa est reçu par une passerelle, vous verrez les données entrantes dans vos données d'application de l'appareil sur le TTN. (attendre 30 à 40 secondes pour voir le résultat)
4. Si vous ne voyez pas de données entrantes, essayez d'appuyer sur le bouton de repos sur le côté du périphérique de nœud pour envoyer à nouveau le signal.
5. Si cela ne vous aide pas, revenez à l'étape 18 et essayez à nouveau de télécharger le code.

Félicitations, vous avez maintenant un appareil LoRa Node fonctionnel !

1. Retirez la clé USB de la carte lorawan.
2. Appuyez une dernière fois sur le bouton de repos sur le côté du nœud.

Étape 21: #Matériel - Assemblage 5: Insérez le support de batterie

Les pièces:

Bac à batterie

Instructions

1. Insérez le support de batterie dans le boîtier sous un angle. Assurez-vous d'abord de positionner le câble d'alimentation dans la bonne direction. (voir l'image)
2. Positionnez d'abord le plateau sur la paroi du bloc de support où les câbles sont calés derrière.
3. Poussez le plateau vers le bas jusqu'à ce que vous entendiez un "clic instantané".
4. Vérifiez dans le coin que le plateau s'intègre bien dans le boîtier principal. (voir photo 2/3 - cercles rouges) // weg
5. Insérez le câble d'alimentation au-dessus des câbles de connexion I2C. Poussez-le vers le bas avec quelque chose d'émoussé. attention à ne pas endommager les câbles.

Étape 22: #Matériel - Assemblage 6: Insérez les piles

Les pièces:

6 piles AA (nœud latéral)

Instructions:

1. Insérez 6 piles AA dans le bon sens des supports de piles.
2. Poussez délicatement les câbles de la batterie vers le bas afin qu'ils n'interfèrent pas avec l'étape suivante.

*noeud latéral: vérifiez l'orientation de la batterie du support de batterie. il peut être différent de celui sur la photo

Étape 23: #Matériel - Assemblage 7: Couverture arrière

Les pièces:

Impression 3D - Noeud de couverture arrière

instructions:

1. Insérez les lèvres du couvercle arrière dans la rainure des lèvres du boîtier du corps principal sous un angle de coulissement.
2. Appuyez sur le côté du boîtier et assurez-vous qu'il est dans la bonne position.
3. Si les lèvres ne sont pas ajustées à cause de problèmes d'impression, essayez de meuler une partie de la surface jusqu'à ce qu'elle s'adapte. Vérifiez que le couvercle arrière est complètement à plat sur le boîtier et qu'il n'y a pas de coutures.
4. Insérez les vis M3x16mm et serrez.

Étape 24: #Hardware - Fixation de l'appareil

Il existe plusieurs façons de connecter l'appareil.

1. Vissez la rainure de verrouillage de la glissière sur le côté.
2. Vissez la rainure de verrouillage de la glissière à l'arrière.
3. Attachez les bosquets sur le côté / haut et à l'arrière.
4. La couverture arrière du nœud est également munie d'un crochet.