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

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Il s'agit de la première d'une variété de combinaisons MCU/fonctionnalités dans les CENTRES DE CAPTEURS ASSIMILÉS: les maîtres qui collectent les vidages de données des esclaves CAPTEURS ASSIMILÉS I2C.

Cette version utilise un Wemos D1 Mini pour publier toutes les données extraites des CAPTEURS ASSIMILÉS sur un serveur MQTT. Il fournit un bus 3V3 I2C aux capteurs. Un rail 5V est toujours fourni mais il n'y a pas de convertisseur de niveau logique pour le 5V I2C et il peut ne pas fonctionner comme souhaité. Cela sera livré dans un futur remplacement de carte fille avec un ensemble de fonctionnalités pour celui présenté ici.

Si vous ne l'avez pas déjà fait, la coque externe générique devra être assemblée.

Étape 1: Matériaux et outils

Nomenclature ICOS10 (IDC) Shell

1. Gabarit de broches D1M BLOCK (1)
2. Base et boîtier D1M BLOCK (1)
3. Wemos D1 Mini (1)
4. Bouclier Wemos D1 Mini Protoboard (1)
5. Connecteurs femelles 40P (8P, 8P, 9P, 9P))
6. 1" Protoboard double face (1)
7. Embase mâle IDC à 6 broches (1)
8. Fil de branchement (~10)
9. Fil étamé 0.5mm (~4)
10. Vis autotaraudeuses à tête ronde 4G x 15 mm (2)
11. Vis à tête fraisée autotaraudeuse 4G x 6 mm (~20)

Étape 2: Préparation du MCU

Dans cette version, nous utilisons le Wemos D1 Mini. Si vous avez déjà construit un BLOC WIFI D1M, vous pouvez l'utiliser pour le composant matériel modulaire. Sinon, suivez au minimum la section suivante.

SOUDAGE DES BROCHES D'EN-TÊTE SUR LE MCU (à l'aide du PIN JIG)

Si vous ne pouvez pas imprimer un PIN JIG, suivez simplement les instructions et improvisez: la hauteur (offset) du PIN JIG est de 6,5 mm.

1. Imprimez/obtenez un PIN JIG à partir de cette page.
2. Faites passer les broches d'en-tête par le bas de la carte (TX droite-gauche) et dans le gabarit de soudure.
3. Appuyez sur les broches sur une surface plane et dure.
4. Appuyez fermement la planche sur le gabarit.
5. Soudez les 4 broches d'angle.
6. Réchauffez et repositionnez la carte/les broches si nécessaire (carte ou broches non alignées ou d'aplomb).
7. Soudez le reste des broches.

TÉLÉCHARGEMENT DU FIRMWARE

Le GIST pour le code est ici (5 fichiers) et un zip est ici. Les instructions d'utilisation de l'IDE Arduino pour la compilation/le téléchargement de code sont ici.

Pour utiliser le code avec seulement des modifications mineures, nous utilisons shiftr.io de Joël Gähwiler en tant que courtier MQTT: il a un compte invité - alors s'il vous plaît gardez l'intervalle des minutes de publication à part. Il fournit une visualisation de la source et des sujets, ainsi qu'une analyse descendante des données.

Une fois le code chargé dans l'IDE Arduino:

1. Modifiez la valeur de _wifi_ssid avec votre SSID WiFi.
2. Modifiez la valeur de _wifi_password avec votre clé WiFi.
3. Modifiez la valeur de _mqtt_clientid avec votre identification client préférée (aucune connexion requise).
4. Modifiez la valeur de _mqtt_root_topic avec la hiérarchie d'emplacement de l'emplacement du périphérique.
5. Compilez et téléchargez.

Étape 3: Préparation du logement du MCU

Le boîtier MCU expose des en-têtes pour le D1 Mini à brancher et des en-têtes pour les cartes filles qui communiquent avec le circuit Socket (capteurs et acteurs).

EN-TÊTES DE LOGEMENT

Celui-ci est basé sur un Mini Protoboard D1 et se décompose:

1. Broches pour le D1M BLOCK/D1 Mini à connecter.
2. Dérivations directes des 2 rangées de contacts du D1M BLOCK/D1 Mini. Ceux-ci ne sont disponibles que pour plus de commodité lors du prototypage. On s'attend à ce que les cartes filles bloquent tout accès à ces en-têtes.
3. 4 Breakouts des broches spécifiques utilisées par les cartes filles. J'ai envisagé de ne sortir que les broches spécifiques à I2C, mais j'avais déjà un cas d'utilisation pour l'utilisation d'une autre broche (interrupteur d'alimentation de veille côté bas), j'ai donc sorti RST, A0 et quelques autres broches numériques juste au cas où.

Pour ajouter les contacts D1M à l'EN-TÊTE DE LOGEMENT:

1. Regardez la vidéo SOUDURE À L'AIDE DU JIG DE DOUILLE.
2. Faites passer les broches d'en-tête par le bas de la carte (TX en haut à gauche sur le côté supérieur).
3. Faites passer le gabarit sur le collecteur en plastique et nivelez les deux surfaces.
4. Retournez le gabarit et l'assemblage et appuyez fermement sur une surface plane et dure.
5. Appuyez fermement la planche sur le gabarit.
6. Soudez les 4 broches d'angle en utilisant un minimum de soudure (juste un alignement temporaire des broches).
7. Réchauffez et repositionnez la carte/les broches si nécessaire (carte ou broches non alignées ou d'aplomb).
8. Soudez le reste des broches.
9. Retirez le gabarit.
10. Coupez les broches au-dessus des soudures.

Pour ajouter les évasions de la carte-fille:

1. Coupez 4 connecteurs femelles 9P.
2. En haut, insérez les connecteurs 9P comme indiqué et soudez en bas.

Pour ajouter les évasions directes:

1. Coupez 2 en-têtes femelles 8P.
2. En haut, insérez les connecteurs 8P comme indiqué et soudez en bas.

Pour connecter les en-têtes, en bas avec la broche TX orientée vers le haut:

1. Tracez et soudez à partir de la broche RST sur 4 broches.
2. Tracez et soudez à partir de la broche A0 sur 4 broches.
3. Tracez et soudez à partir de la broche D1 sur 4 broches.
4. Tracez et soudez à partir de la broche D2 sur 4 broches.
5. Tracez et soudez à partir de la broche D6 sur 4 broches.
6. Tracez et soudez à partir de la broche D7 sur 4 broches.
7. Tracez et soudez à partir de la broche GND sur 4 broches.
8. Tracez et soudez à partir de la broche 5V sur 4 broches.
9. Tracez et soudez à partir de la broche 3V3 vers le bas à 45 ° sur 4 broches.

ASSEMBLAGE DU LUMINAIRE

Les EN-TÊTES DE BOÎTIER sont fixées au BOÎTIER MCU et celle-ci est fixée à la PLAQUE DE BASE.

1. Avec le côté long des EN-TÊTES DE BOÎTIER pointé vers le trou, insérez les CONTACTS D1M dans les ouvertures du BOÎTIER MCU et poussez à ras.
2. Insérez le MCU sur les CONTACTS du MCU lors de la fixation pour assurer un alignement correct.
3. Placez le CADRE DE L'EN-TÊTE sur le dessus des fixations d'assemblage et fixez-le avec 2 vis 4G x 16 mm.
4. Placez les luminaires assemblés avec le trou pointé vers le côté court et fixez-les avec les vis 4G x 6 mm.

Étape 4: Construire la carte fille 3V3 I2C

Cela fournit un en-tête IDC pour le CIRCUIT PRISES et se connecte au MCU, ajoutant des pull-ups sur les lignes I2C. Ceci est fourni en tant que carte fille de sorte que si vous avez besoin de convertisseurs de niveau logique 5V, vous pouvez simplement échanger cette carte avec une autre qui fournit toutes les fonctions nécessaires. Les lignes AUX et GND sont séparées pour les sources personnalisées (comme les commutateurs côté bas pendant les cycles de veille). Les dispositions sont définies par l'intérieur et l'extérieur: sur le tableau, choisissez un côté arbitraire à utiliser comme intérieur; la chose importante est que l'en-tête IDC doit être sur le bord pour le signaler.

1. À l'intérieur, insérez les connecteurs mâles 90° 2P (1), connecteur mâle 90° 3P (2) et soudez à l'extérieur.
2. À l'intérieur, insérez le connecteur mâle 1P (3), les connecteurs mâles 2P (4) et soudez à l'extérieur.
3. À l'extérieur, insérez le connecteur IDC (5) et soudez à l'intérieur.
4. A l'intérieur, tracez un fil noir de NOIR1 à NOIR2 et soudez.
5. A l'intérieur, tracez un fil noir de BLACK3 à BLACK4 et soudez.
6. A l'intérieur, tracez un fil blanc de WHITE1 à WHITE2 et soudez.
7. A l'intérieur, tracez un fil vert de GREEN1 à GREEN2 et soudez.
8. A l'intérieur, tracez un fil rouge de RED1 à RED2 et soudez.
9. A l'intérieur, tracez un fil jaune de JAUNE1 à JAUNE2 et soudez.
10. A l'intérieur, insérez une résistance 4K7 dans SILVER1 et SILVER2 et laissez les fils non coupés.
11. A l'intérieur, tracez un fil nu de SILVER5 à SILVER6 et soudez.
12. A l'intérieur, tracez le fil de SILVER1 à SILVER3 et soudez.
13. A l'intérieur, insérez une résistance 4K7 dans SILVER4 et SILVER2 et soudez.

Étape 5: Assemblage des principaux composants

1. Assurez-vous que le SHELL a été construit et que le circuit a été testé (câble et prises).
2. Insérez la carte fille 3V3 I2C, avec la broche 3V3 sur l'extrémité déchiquetée des en-têtes (voir photo).
3. Placez un cavalier sur le connecteur mâle 2P de la CARTE FILLE.
4. Insérez la prise IDC du SHELL CABLE dans l'embase IDC de la CARTE FILLE.
5. Insérez soigneusement la CARTE FILLE/BOÎTIER entre les câbles dans la COQUE et alignez les trous de la base.
6. Fixez l'ENSEMBLE DE BASE à la COQUE à l'aide des vis 4G x 6 mm.
7. Attachez tous les CAPTEURS ASSIMILÉS que vous avez fabriqués.

Étape 6: Étapes suivantes

Allumez votre nouvel appareil (5V MicroUSB).

Pointez votre navigateur sur https://shiftr.io/try et vérifiez la visualisation de vos données.

Faites un zoom avant en cliquant sur les nœuds du graphique.

Ouvrez une fenêtre de console pour vérifier une journalisation d'état rudimentaire.

Une fois satisfait, modifiez les détails avec votre propre compte/serveur MQTT Broker.

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La prochaine étape sur les cartes est le développement des ACTEURS pour le RÉSEAU ASSIMILÉ IOT.