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IOT_Cooper

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Capteur Cooper V3.2 - Medialab_ LPWAN: Capteur ultrasonique Lora pour mesurer le niveau d'eau du ruisseau de San Miguel

Alimenté par

Projet basé sur: rwanrooy / ttgo-paxcounter-lora32-v2.1-ttn

Table des matières

Introduction
Caractéristiques principales
Liste de choses à faire
Liste des composants
Liste de connexions
Organigramme (simplifié!)
Code de fichiers
Bibliothèques
Expérience de déploiement
Licence
Contact

Introduction ↩️

En l'honneur de Martin Cooper, Princesa de Asturias Award 2009, et Arlene Harris et leur vision de l'IOP, l'Internet des gens, dans Medialab_ lpwan, nous voulions développer un dispositif IoT qui pourrait améliorer la qualité de l'école polytechnique d'ingénierie de Gijón. En conséquence, l'idée du capteur Cooper est venue en tant que dispositif LORA, synchronisable avec le réseau de choses, qui pourrait être à mesurer le niveau d'eau du ruisseau de San Miguel sans avoir besoin de manteau.

Avec ces capteurs, l'objectif est de surveiller la possibilité d'une inondation dans le bâtiment principal pendant la saison des fortes pluies. Plus précisément, en 2018, une inondation majeure a eu lieu en train de tourner inutile de nombreux équipements coûteux des étages inférieurs qui ont été utilisés par les étudiants pendant les pratiques de laboratoire de nombreux subJetcs:

Dans ce dépôt, vous trouverez tous les fichiers et guides d'enseignement nécessaires pour bien comprendre et même prendre la liberté créative pour améliorer ce projet. Les dossiers et les fichiers ont reçu un nom auto-explicite pour rendre la navigation plus intuive.

Caractéristiques principales ↩️

Développé à l'aide de Lilygo Lora32 OLED V2.1_1.6 (carte basée sur ESP32 avec des capacités LORA intégrées qui prennent en charge la recharge solaire et la gestion des batteries)
Modifications effectuées pour JSN-SR04T (capteur de distance à ultrasons)

Avertissement

Ce capteur est extrêmement sensible aux perturbations physiques. Assurez-vous de l'aligner parfaitement perpendiculairement à la surface où le faisceau à ultrasons rebondit et aussi l'esprit ayant une vision directe

Implémentation de taux de transmission de données dynamiques: Envoyer l'intervalle modifie dynamiquement sa valeur entre 20 et 40 minutes en fonction de l'écart typique par rapport aux 5 dernières distances envoyées au réseau Things (par OTAA; File payload_formatter.json est une suggestion sur la façon de décoder les octets envoyés)

PCB personnalisé

Conseil

Envisagez de souder les connecteurs de broches féminins afin que les composants électroniques puissent simplement être branchés et débranchés si une réparation doit être effectuée

Logement personnalisé pour s'adapter à tous les éléments de la manière la plus efficace (conteneur + porte-panneau solaire + protecteur USB)

Exemple d'assemblage:

Avertissement

Un filament d'impression PETG 3D de couleur claire est recommandé pour survivre au rayonnement solaire et aux déformations plastiques. Un joint torique est également un bon choix pour réparer et stabiliser le capteur à l'intérieur de la cloche. Quatre vis M3 sont nécessaires pour fixer l'assemblage

Liste de tâches ↩️

La liste suivante énumère toutes les tâches impliquées dans le processus de recherche de ce projet et si elles ont été strictement terminées:

Compréhension complète du conseil de développement et de son épingle

 - Some pins are conflictive due to poor manufacturer documentation, so testing is still being
- carried out

Compréhension complète du mode de travail du capteur et des modes alternatifs
Implémentation du code du capteur
Implémentation du code LORA
Implémentation du code électrique faible
Composants matériels à faible puissance

 - A transistor is being tried to be implemented so the sensor can be powered-on from the
- board's 5V pin and powered-off when going to deep slee, but it is getting tricky

Schéma électrique avec le transistor

Conception de PCB

 - As low power hardware has not been fully implemented, PCB has to wait

Modélisation 3D du boîtier
Application de visualisation des données

Liste des composants ↩️

Composant	Modèle
Module de développement	Lilygo lora32 OLED V2.1_1.6
Capteur de distance	JSN-SR04T
MOSFET NACHEL	IRF540N
Résistance	2k2
Batterie	18650
Panneau solaire	SYP-S0606
PCB	Personnalisé (fichier inclus)
Logement	Personnalisé (fichier inclus)

Liste des connexions ↩️

JSN-SR04T	Transistor	Résistance	Bouclier 18650	SYP-S0606	Lygo
`trigger`	-	-	-	-	`13`
`echo`	-	-	-	-	`12`
`5v`	`S`	-	-	-	-
`GND`	-	`indifferent`	-	-	`GND`
-	`G`	`indifferent`	-	-	`15`
-	`D`	-	-	-	`5V`
-	-	-	`USB-In`	`USB-Out`	-
-	-	-	`USB-Out`	-	`USB-In`

Esquissé, il a l'air de la manière suivante:

Prudence

Le modèle de carte utilisé dans l'esquisse ci-dessus est un TTGO T3 v1.3, mais les numéros de broches correspondent à ceux du v2.1_1.6

Organigramme (simplifié!) ↩️

 graphique TD;
  A [allumer] -> | 1 | B (Réveillez-vous si dans un sommeil profond)
  B -> | 2 | C (Obtenez la distance et la mesure de la batterie)
  C -> | 3 | D (envoyer des octets à TTN)
  D -> | 4 | E (taux de transmission des données de temps)
  E -> | 5 | F (aller en profondeur)
  F -> | 6 | B

Fichiers de code ↩️

Dans cette section, une brève description de la façon dont le code est distribué entre les fichiers dans medialablpwan/lorawaterlevelmonitoring/main/ , où le code est disponible et prêt à flasher ou à modifier, est donné: est donné:

main.ino

 /*
Definition of global functions
Variables to be stored in the RTC memory
'setup()' and 'loop()' functions
*/

sensor.ino

 /*
Functions and variables needed to make a sensor work
*/

ddc.ino

 /*
Functions and variables for the implementation of the dynamic data transfer rate
*/

sleep.ino

 /*
Functions to activate ESP32's deep sleep mode
*/

ttn.ino
```
 /*
Functions from LMIC library
*/
```

configuration.h

 /*
Sensor macros and boolean toggles
*/

credentials.h

 /*
OTAA keys for TTN synchronization
*/

lmic_project_config.h

 /*
LoRa frequency band and radio chip selector
*/

Une analyse plus approfondie est donnée dans le code lui-même car les commentaires expliquent ce que fait chaque fonction.

Conseil

Les fichiers les plus importants à modifier sont sensor.ino , où tout capteur peut être implémenté, et configuration.h , où les macros des périphériques sont déclarés

Prudence

Un code supplémentaire peut être nécessaire si la mise en œuvre d'E / S I2C. Les fonctions pour les faire fonctionner figurent dans le projet original dans TTGO-PAXCOUNTER-LoRa32-V2.1-TTN/main/main.ino

Bibliothèques ↩️

Library Lilygo Board (Collez le lien sur l'onglet Preferences et choisissez TTGO LoRa32 OLED comme Board dans Arduino IDE): https://github.com/xinyuan-lilygo/lilygo-lon-series/blob/master/boards/t3_s3_v1_x.json
LMIC (Copiez le contenu du fichier de projet main/lmic_project_config.h au fichier de bibliothèque arduino-lmic/project_config/lmic_project_config.h et Décomment La fréquence appropriée pour votre région. Le croquis regarde toujours le dossier de la bibliothèque pour la région configurée!)
QuickMedianLib (pour obtenir des valeurs de distance plus solides): https://github.com/luisllamasbinaburo/arduino-quickmedian
ESP Sleep (pour réduire la consommation de batteries): https://github.com/pycom/pycom-esp-idf/blob/master/components/esp32/include/esp_sleep.h

Note

D'autres bibliothèques, comme la bibliothèque SPI, sont facilement téléchargeables à partir d'Arduino IDE