cosyfir

co ntrol sy stem f หรือ ir rigation

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: นี่เป็นโครงการส่วนบุคคลและไม่เกี่ยวข้องกับนายจ้างของฉัน

Cosyfir จะช่วยให้คุณรดน้ำพืชของคุณ

ซอฟต์แวร์โหนดทำงานบนไมโครคอนโทรลเลอร์เยื่อหุ้มสมอง STM32 ARM ซอฟต์แวร์เซิร์ฟเวอร์ทำงานบนระบบที่ใช้ UNIX เช่น Debian ภาพต่อไปนี้แสดงการตั้งค่าตัวอย่าง:

 []          /       +--+           /        o/
 []  <->     |   <->  |  |  <->   ( )( )  <->   |
 /  LoRa    |        +--+  MQTT   (  )   SSH  / 

Sensor    LoRaWAN     TTN          RPi        User
 Node     Gateway    Server       @home

./node/* (Not part of cosyfir)  ./server/*

readme นี้อธิบายทั้งเซิร์ฟเวอร์ (เช่น Raspberry Pi) และซอฟต์แวร์โหนดเซ็นเซอร์ในส่วนต่อไปนี้

เซิร์ฟเวอร์

แอปพลิเคชัน Cosyfird เป็น daemon ซึ่งได้รับข้อความจากโหนดเซ็นเซอร์ผ่านเซิร์ฟเวอร์ TTN และแสดงข้อความสุดท้าย

ต้องการซอฟต์แวร์และซอฟต์แวร์

• คอมพิวเตอร์ที่ใช้งาน OS แบบ UNIX เช่น Raspberry Pi กับ Raspbian

ติดตั้งแพ็คเกจซอฟต์แวร์ต่อไปนี้เช่น Debian DO:

 sudo apt install libncurses6 libmosquittopp1 libssl1.1 libyaml-cpp0.6 gcc cmake libjsoncpp1 libb64-0d

ต้องใช้คอมไพเลอร์ C ++ 17 แนะนำให้ใช้ GCC 8.3.0

โหนดเซ็นเซอร์

ส่วนนี้อธิบายซอฟต์แวร์โหนดเซ็นเซอร์ซึ่งสื่อสารตาม LORA และ TTN

ต้องการซอฟต์แวร์และซอฟต์แวร์

• LSN50 v1.2 จาก Dragino (ฉันซื้อที่นี่)
  • STM32L072CZT6
  • SX1276
  • แบตเตอรี่
  • กรณี IP66
• เซ็นเซอร์อุณหภูมิ DS18B20
• เซ็นเซอร์มอยร์เมอร์ของลายน้ำ (รุ่น 200SS) (ฉันซื้อมาที่นี่)
• สายเคเบิล ftdi uart
• เครื่อง UNIX
  • รุ่น STM32FLASH> = 0.5

LSN50-V2 น่าจะทำงานได้เช่นกัน

ติดตั้งแพ็คเกจต่อไปนี้:

 sudo apt install stm32flash arm-none-eabi-gcc

สร้างและตั้งค่า

ก่อนที่จะสร้างไบนารีลงทะเบียนแอปพลิเคชัน COSYFIR ของคุณบนเว็บไซต์ TTN

การตั้งค่า cosyfird และ cosyfir-node ด้วย ttn

ต่อไปนี้เป็นเทมเพลตไฟล์การกำหนดค่า YAML สำหรับ COSYFIRD:

 MqttConfig :
    HostAddress : region.thethings.network
    Port : 8883
    ClientId : application-id
    Password : secret

TTN ใช้พอร์ต 8883 กับ SSL และภูมิภาคที่อยู่โฮสต์ region.thethings.network ที่ซึ่ง region สามารถเช่น EG eu

ก่อนอื่นให้สร้างตัวระบุไคลเอนต์บนเว็บไซต์ TTN โดยคลิก "เพิ่มแอปพลิเคชัน" บนคอนโซลเครือข่ายส่วนบุคคลของคุณ ปุ่มการเข้าถึงแอปพลิเคชันสามารถพบได้ที่ด้านล่างหลังจากที่คุณสร้างแอปพลิเคชัน มันทำหน้าที่เป็นรหัสผ่านสำหรับการเชื่อมต่อ MQTT

นี่คือภาพรวมของคำศัพท์ LORA:

Lora	คำอธิบาย	จากที่ไหน?	จะใส่ที่ไหน?
คนรัก	ตัวระบุอุปกรณ์ปลายทาง 64 บิต (ไม่ซ้ำกัน)	ในกล่องอุปกรณ์	คอนโซล TTN ("อุปกรณ์ลงทะเบียน")
appeui หรือ joineui	ตัวระบุแอปพลิเคชัน 64 บิต	ออกโดย TTN ("เพิ่มแอปพลิเคชัน")	การว่าจ้าง.
nwkkey หรือ appkey	คีย์การเข้ารหัสข้อมูล (เซิร์ฟเวอร์ TTN <->)	สร้างโดย TTN ("เพิ่มแอปพลิเคชัน")	การว่าจ้าง.
devaddr	ที่อยู่ 32 บิต (ไม่ใช่ unique)	กำหนดเมื่อโหนดเข้าร่วม TTN	-

วิธีการเปิดใช้งานจะเป็นการเปิดใช้งานทางอากาศ (OTAA) เสมอ ไฟล์ได้รับการกำหนดค่าล่วงหน้าให้ทำงานในยุโรป

กรอกข้อมูลล่วงหน้ากำหนดไว้ใน node/Commissioning_template.h ตามที่อธิบายไว้ในตาราง จากนั้นเปลี่ยนชื่อไฟล์:

 mv node/common/Commissioning_template.h node/common/Commissioning.h

เริ่มสร้าง

เรียกใช้สคริปต์บิลด์ในรูทเพื่อสร้างทั้งเซิร์ฟเวอร์และโหนดไบนารี

 ./build_all.sh

พารามิเตอร์ที่มีอยู่ในสคริปต์คือ:

• clean : ดำเนินการสร้างที่สะอาด
• debug : Build With Debug Symbols

วิธีแฟลชโหนดเซ็นเซอร์

LSN50 กะพริบสามารถทำได้ด้วยสายเคเบิล FTDI UART แบบง่ายโดยใช้โหมดบูต ISP

เชื่อมต่อ UART ตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง:

 GND (black):  JP4 Pin11 GND
TXD (orange): JP3 Pin9  PA3 (USART1)
RXD (yellow): JP3 Pin10 PA2 (USART1)

ค้นหาว่าอุปกรณ์อนุกรม USB ของคุณติดตั้งที่ไหน:

 journalctl -k -n 100

ตั้งค่าสวิตช์จากโหมดแฟลชเป็นโหมด ISP จากนั้นทำ:

 sudo stm32flash -w node/build/sensor-node.hex /dev/ttyUSBx

รับ cosyfir ทำงาน

เชื่อมต่อเซ็นเซอร์:

 # DS18B20
GND (blue):   JP3 Pin2 GND
DQ  (yellow): JP3 Pin4 PA9 (Half-duplex single-wire using only TX)
VDD (red):    JP3 Pin1 VDD

# Watermark 200SS (tbd)
JP3 Pin12 PA0
JP3 Pin5  PA4
# 10k resistor between PA4 and PA1

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเซ็นเซอร์ลายน้ำ

ตรวจสอบความคุ้มครอง TTN ในพื้นที่ของคุณและตรวจสอบให้แน่ใจว่าเกตเวย์อยู่ใกล้ ๆ เริ่ม ./cosyfird --config-file /path/to/cosyfird.yaml และพลังงานบน LSN50 ด้วยสวิตช์บูตที่ตั้งค่าเป็นแฟลช หลังจากนั้นไม่นานคุณควรเห็นข้อความมาถึง ในโหมดดีบักข้อความจะถูกส่งทุก ๆ 30 วินาที ในโหมดปล่อยทุกครึ่งชั่วโมง

ตัวอย่างข้อความตัวอย่างใน Hex:

 | 42 | BE | EF | CA | FE |
  ^
  Battery level
       ^
       Temperature (resolution 0.0625 °C)
                 ^
                 Soil water tension
                 (tbd)

การพัฒนา

สำหรับการพัฒนาแพ็คเกจต่อไปนี้อาจจำเป็น:

 sudo apt install clang-format libmosquittopp-dev libssl-dev libyaml-cpp-dev libjsoncpp-dev libb64-dev libncurses-dev

การดีบักด้วย STM32

รับดีบักเกอร์ St-Link V2 และติดตั้งแพ็คเกจเหล่านี้:

 sudo apt install stmlink-tools gdb-multiarch

มีสามแอปพลิเคชันหลังจากการติดตั้ง:

• St-Flash สำหรับการกะพริบไบนารี
• ST-Info รับ Infos เกี่ยวกับไมโครคอนโทรลเลอร์
• ST-UTILS ติด GDB เข้ากับไมโครคอนโทรลเลอร์

เชื่อมต่อตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง:

 GND:   JP4 Pin11 GND
SWCLK: JP4 Pin4  PA14
SWDIO: JP4 Pin9  PA13
RST:   JP4 Pin1  NRST

ตั้งค่าสวิตช์บูตเป็น ISP และลอง:

 st-info --probe

หากทุกอย่างทำงานอย่างถูกต้องคุณควรเห็นอนุกรมและอินโฟสอื่น ๆ เกี่ยวกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ในกรณีที่คุณไม่เห็น Infos ให้ลองเปลี่ยน SWDIO และ SWCLK ดีบักเกอร์ St-Link V2 บางตัวมีป้ายกำกับอย่างผิด ๆ

คุณสามารถแฟลชและดีบักรหัสของคุณด้วย:

 st-util -p 1234
(gdb-multiarch) set arch arm
(gdb-multiarch) target extended-remote localhost:1234
(gdb-multiarch) load sensor-node

เพื่อให้สามารถข้ามกลับไปที่รหัสผู้ใช้ให้ตั้งสวิตช์บูตกลับเป็นแฟลช จากนั้นคุณสามารถตั้งค่าเบรกพอยต์และเรียกใช้รหัสตามปกติ:

 (gdb-multiarch) break foo.c:42
(gdb-multiarch) run

เพียงแค่โหลดสัญลักษณ์โดยไม่ต้องกระพริบ:

 (gdb-multiarch) file sensor-node

หากต้องการทำการรีสตาร์ทที่อบอุ่นให้ข้ามไปที่จุดเริ่มต้นของแฟลช:

 (gdb-multiarch) jump *0x08000000

เพื่อให้สามารถเห็นการเชื่อมต่อ FTDI ของ Printf บนพินเดียวกับการกะพริบผ่านโหมดบูต bootloader/ISP และเรียกใช้:

 screen /dev/ttyUSB3 38400