IOT123 - ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 3V3 MQTT โหนด: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

นี่เป็นครั้งแรกในการผสมผสาน MCU/คุณลักษณะต่างๆ ใน ASSIMILATE SENSOR HUBS: ต้นแบบที่รวบรวมข้อมูลทิ้งจากทาสของ I2C ASSIMILATE SENSORS

บิลด์นี้ใช้ Wemos D1 Mini เพื่อเผยแพร่ข้อมูลใดๆ ที่ดัมพ์จาก ASSIMILATE SENSORS ไปยังเซิร์ฟเวอร์ MQTT มันจัดหาบัส 3V3 I2C ให้กับเซ็นเซอร์ ราง 5V ยังคงมีให้ แต่ไม่มีตัวแปลงระดับลอจิกสำหรับ 5V I2C และอาจไม่ทำงานตามที่ต้องการ สิ่งนี้จะถูกส่งไปแทนที่บอร์ดลูกชุดคุณสมบัติในอนาคตสำหรับอันที่นำเสนอที่นี่

หากคุณยังไม่ได้ดำเนินการดังกล่าว คุณจะต้องประกอบเปลือกนอกแบบทั่วไป

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและเครื่องมือ

ICOS10 (IDC) บิลวัสดุของเชลล์

1. จิ๊กขาบล็อก D1M (1)
2. D1M BLOCK ฐานและตัวเรือน (1)
3. วีมอส ดี1 มินิ (1)
4. Wemos D1 Mini Protoboard Shield (1)
5. ส่วนหัวหญิง 40P (8P, 8P, 9P, 9P))
6. 1" โปรโตบอร์ดสองด้าน (1)
7. 6 หมุดหุ้มหัว IDC ชาย (1)
8. สายเชื่อมต่อ (~10)
9. ลวดกระป๋อง 0.5 มม. (~4)
10. 4G x 15mm สกรูยึดหัวปุ่ม (2)
11. สกรูเกลียวปล่อยขนาด 4G x 6 มม. (~20)

ขั้นตอนที่ 2: การเตรียม MCU

ในการสร้างนี้ เราใช้ Wemos D1 Mini หากคุณเคยสร้าง D1M WIFI BLOCK แล้ว คุณสามารถใช้สิ่งนั้นกับส่วนประกอบฮาร์ดแวร์แบบแยกส่วนได้ ถ้าไม่เช่นนั้น ให้ทำตามหัวข้อถัดไปเป็นอย่างน้อย

การบัดกรี PIN ส่วนหัวบน MCU (โดยใช้ PIN JIG)

หากคุณไม่สามารถพิมพ์ PIN JIG ได้ ให้ทำตามคำแนะนำและทำแบบด้นสด: ความสูง (ออฟเซ็ต) ของ PIN JIG คือ 6.5 มม.

1. พิมพ์/รับ PIN JIG จากหน้านี้
2. ป้อนหมุดส่วนหัวผ่านด้านล่างของบอร์ด (TX ขวา-ซ้าย) และเข้าไปในจิ๊กบัดกรี
3. กดหมุดลงบนพื้นผิวเรียบแข็ง
4. กดกระดานลงบนจิ๊กให้แน่น
5. บัดกรีหมุด 4 มุม
6. อุ่นและจัดตำแหน่งบอร์ด/หมุดใหม่ หากจำเป็น (บอร์ดหรือหมุดไม่อยู่ในแนวเดียวกันหรือดิ่ง)
7. บัดกรีหมุดที่เหลือ

การอัพโหลดเฟิร์มแวร์

GIST สำหรับรหัสอยู่ที่นี่ (5 ไฟล์) และรหัสไปรษณีย์อยู่ที่นี่ คำแนะนำในการใช้ Arduino IDE สำหรับคอมไพล์/อัปโหลดโค้ดอยู่ที่นี่

ในการใช้รหัสที่มีการดัดแปลงเพียงเล็กน้อย เราใช้ shiftr.io ของ Joël Gähwiler เป็นโบรกเกอร์ MQTT: มีบัญชีแขก - ดังนั้นโปรดเว้นช่วงเวลาของสิ่งพิมพ์ห่างกันเป็นนาที จะแสดงภาพแหล่งที่มาและหัวข้อ ตลอดจนเจาะลึกข้อมูล

เมื่อโหลดโค้ดลงใน Arduino IDE แล้ว:

1. แก้ไขค่าของ _wifi_ssid ด้วย WiFi SSID ของคุณ
2. แก้ไขค่าของ _wifi_password ด้วยคีย์ WiFi ของคุณ
3. แก้ไขค่าของ _mqtt_clientid ด้วยการระบุลูกค้าที่คุณต้องการ (ไม่จำเป็นต้องเข้าร่วม)
4. แก้ไขค่าของ _mqtt_root_topic ด้วยลำดับชั้นตำแหน่งของตำแหน่งของอุปกรณ์
5. รวบรวมและอัปโหลด

ขั้นตอนที่ 3: การเตรียมที่อยู่อาศัย MCU

MCU Housing เปิดเผยส่วนหัวสำหรับ D1 Mini เพื่อเสียบและส่วนหัวสำหรับบอร์ดลูกที่สื่อสารกับวงจร Socket (เซ็นเซอร์และนักแสดง)

หัวบ้าน

สิ่งนี้ใช้ D1 Mini Protoboard และแยกออก:

1. พินสำหรับ D1M BLOCK/D1 Mini เพื่อเชื่อมต่อ
2. การแยกส่วนโดยตรงของหน้าสัมผัส 2 แถวจาก D1M BLOCK/D1 Mini สิ่งเหล่านี้มีให้เพื่อความสะดวกในขณะที่สร้างต้นแบบเท่านั้น คาดว่าบอร์ดลูกจะบล็อกการเข้าถึงส่วนหัวเหล่านี้ทั้งหมด
3. 4 การฝ่าวงล้อมของพินเฉพาะที่ใช้โดยบอร์ดลูกสาว ฉันคิดว่าจะแยกหมุดเฉพาะของ I2C ออกเท่านั้น แต่ฉันมีกรณีการใช้งานสำหรับใช้พินอื่นอยู่แล้ว (สวิตช์เปิดปิดด้านต่ำ) ดังนั้นฉันจึงแยก RST, A0 และหมุดดิจิทัลอื่น ๆ ออกในกรณี

ในการเพิ่มผู้ติดต่อ D1M ไปยัง HEADER:

1. ชมวิดีโอ SOLDER โดยใช้ SOCKET JIG
2. ป้อนหมุดส่วนหัวผ่านด้านล่างของบอร์ด (TX บนซ้ายที่ด้านบน)
3. ป้อนจิ๊กเหนือส่วนหัวพลาสติกและปรับระดับพื้นผิวทั้งสอง
4. พลิกจิ๊กและการประกอบกลับด้าน แล้วกดส่วนหัวให้แน่นบนพื้นผิวเรียบที่แข็ง
5. กดกระดานลงบนจิ๊กให้แน่น
6. ประสานหมุด 4 มุมโดยใช้การบัดกรีน้อยที่สุด (เพียงการจัดตำแหน่งหมุดชั่วคราว)
7. อุ่นและจัดตำแหน่งบอร์ด/หมุดใหม่ หากจำเป็น (บอร์ดหรือหมุดไม่อยู่ในแนวเดียวกันหรือดิ่ง)
8. บัดกรีหมุดที่เหลือ
9. นำจิ๊กออก
10. ตัดหมุดออกด้านบนบัดกรี

ในการเพิ่มกลุ่มย่อยของ Daughter-board:

1. ตัด 4 หัว 9P ตัวเมียออก
2. ที่ด้านบน ให้เสียบส่วนหัว 9P ตามที่แสดง แล้วบัดกรีที่ด้านล่าง

ในการเพิ่ม Direct Breakouts:

1. ตัด 2 ปิดส่วนหัว 8P หญิง
2. ที่ด้านบน ให้เสียบส่วนหัว 8P ดังที่แสดง แล้วบัดกรีที่ด้านล่าง

ในการเชื่อมต่อส่วนหัว ที่ด้านล่างโดยให้พิน TX หันขึ้น:

1. ติดตามและประสานจากพิน RST ผ่าน 4 พิน
2. ติดตามและประสานจากพิน A0 ผ่าน 4 พิน
3. ติดตามและประสานจากพิน D1 ผ่าน 4 พิน
4. ติดตามและประสานจากพิน D2 ผ่าน 4 พิน
5. ติดตามและประสานจากพิน D6 ผ่าน 4 พิน
6. ติดตามและประสานจากพิน D7 ผ่าน 4 พิน
7. ติดตามและประสานจากพิน GND ผ่าน 4 พิน
8. ติดตามและประสานจากพิน 5V ผ่าน 4 พิน
9. ติดตามและประสานจากพิน 3V3 ลง 45 °ใน 4 พิน

การประกอบติดตั้ง

HOUSING HEADERS ติดอยู่กับ MCU HOUSING และติดอยู่กับ BASE PLATE

1. เมื่อด้านยาวของ HOUSING HEADERS ชี้ไปที่รู ให้ใส่ D1M CONTACTS เข้าไปในช่องเปิดใน MCU HOUSING แล้วกดลงล้าง
2. ใส่ MCU ลงบน MCU CONTACTS ระหว่างการติดเพื่อให้แน่ใจว่าได้การจัดตำแหน่งที่ถูกต้อง
3. วาง HEADER FRAME ไว้ด้านบนของชุดประกอบและยึดด้วยสกรู 4G x 16 มม. 2 ตัว
4. วางอุปกรณ์จับยึดที่ประกอบแล้วโดยให้รูหันไปทางด้านสั้น แล้วยึดด้วยสกรู 4G x 6 มม.

ขั้นตอนที่ 4: การสร้างกระดานลูกสาว 3V3 I2C

ซึ่งมีส่วนหัวของ IDC สำหรับ SOCKETS CIRCUIT และเชื่อมต่อกับ MCU โดยเพิ่มการดึงข้อมูลบนสาย I2C นี่เป็นบอร์ดลูก ดังนั้นหากคุณต้องการตัวแปลงระดับลอจิก 5V คุณสามารถสลับบอร์ดนี้กับบอร์ดที่มีฟังก์ชันทั้งหมดที่จำเป็น บรรทัด AUX และ GND แยกย่อยสำหรับแหล่งที่มาที่กำหนดเอง (เช่น สวิตช์ด้านข้างต่ำระหว่างรอบสลีป) เลย์เอาต์ถูกกำหนดโดยภายในและภายนอก: บนกระดานเลือกด้านที่ต้องการใช้เป็นภายใน สิ่งสำคัญคือส่วนหัวของ IDC ควรอยู่ตรงขอบที่ชี้ให้เห็น

1. ด้านใน ให้ใส่ 2P 90° Male Header (1), 3P 90° Male Header (2) และบัดกรีที่ด้านนอก
2. ด้านใน ใส่ 1P Male Header (3), 2P Male Headers (4) และบัดกรีด้านนอก
3. ที่ด้านนอก ให้เสียบ IDC Header (5) แล้วบัดกรีที่ด้านใน
4. ด้านใน ลากเส้นลวดสีดำจาก BLACK1 ถึง BLACK2 แล้วบัดกรี
5. ด้านใน ลากเส้นลวดสีดำจาก BLACK3 ถึง BLACK4 แล้วบัดกรี
6. ด้านใน ลากเส้นลวดสีขาวจาก WHITE1 ถึง WHITE2 แล้วบัดกรี
7. ด้านใน ลากเส้นลวดสีเขียวจาก GREEN1 ถึง GREEN2 แล้วบัดกรี
8. ด้านใน ลากเส้นสีแดงจาก RED1 ถึง RED2 แล้วบัดกรี
9. ด้านใน ลากเส้นลวดสีเหลืองจาก YELLOW1 ถึง YELLOW2 แล้วบัดกรี
10. ด้านใน ให้ใส่ตัวต้านทาน 4K7 ลงใน SILVER1 และ SILVER2 แล้วปล่อยลีดไว้โดยไม่เจียระไน
11. ด้านใน แกะลวดเปล่าจาก SILVER5 ถึง SILVER6 แล้วบัดกรี
12. ด้านใน แกะรอยตะกั่วจาก SILVER1 ถึง SILVER3 แล้วบัดกรี
13. ด้านใน ใส่ตัวต้านทาน 4K7 ลงใน SILVER4 และ SILVER2 แล้วบัดกรี

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบส่วนประกอบหลัก

1. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้สร้าง SHELL และทดสอบวงจรแล้ว (สายเคเบิลและซ็อกเก็ต)
2. ใส่ 3V3 I2C DAUGHTER-BOARD ด้วยพิน 3V3 ที่ปลายขาดของส่วนหัว (ดูรูป)
3. วางจัมเปอร์บนส่วนหัวตัวผู้ 2P บน DAUGHTER-BOARD
4. ใส่ซ็อกเก็ต IDC จาก SHELL CABLE ลงในส่วนหัวของ IDC บน DAUGHTER-BOARD
5. ใส่ DAUGHTER-BOARD/HOUSING อย่างระมัดระวังระหว่างสายเคเบิลใน SHELL และจัดตำแหน่งรูฐาน
6. ยึด BASE ASSEMBLY กับ SHELL ด้วยสกรู 4G x 6mm
7. แนบเซ็นเซอร์ ASSIMILATE ที่คุณทำขึ้น

ขั้นตอนที่ 6: ขั้นตอนต่อไป

เพิ่มพลังให้อุปกรณ์ใหม่ของคุณ (5V MicroUSB)

ชี้เบราว์เซอร์ของคุณไปที่ https://shiftr.io/try และตรวจสอบการแสดงข้อมูลของคุณ

เจาะลึกโดยคลิกที่โหนดในกราฟ

เปิดหน้าต่างคอนโซลเพื่อตรวจสอบการบันทึกสถานะเบื้องต้น

เมื่อพอใจแล้ว ให้เปลี่ยนรายละเอียดด้วยบัญชี/เซิร์ฟเวอร์ MQTT Broker ของคุณเอง

ตรวจสอบงานสร้างที่เกี่ยวข้องเหล่านี้

ถัดไปในการ์ดกำลังพัฒนา ACTORS สำหรับ ASSIMILATE IOT NETWORK