IOT123 - ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 GENERIC SHELL (HOOKUP WIRE) Montagem: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

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Recomendamos que você use o circuito IDC (não HOOKUP) para maior confiabilidade. Este conjunto HOOKUP é adequado para operação não crítica se você tiver tempo para verificar o circuito. Eu descobri que alguns fios (camada superior dos painéis: vermelho / amarelo) não eram longos o suficiente e que testes de continuidade / isolamento foram necessários durante e após a maioria dos processos de montagem. O design do IDC minimiza os pontos de solda, oferece melhor estrutura nos cabeçalhos (contatos do sensor) e resolve quaisquer problemas de alívio de tensão.

RESUMO

Estão programados vários HUBS DE SENSOR ASSIMILATE. Eles têm metadados comuns e interface de despejo de sensor com I2C ASSIMILATE SENSORS. Isso significa que um novo sensor pode ser desenvolvido e o MCU que o hospeda não precisa ser reprogramado para acomodar a nova funcionalidade - basta conectá-lo e reinicializar. Os dados do sensor serão publicados automaticamente em um servidor MQTT. Esperamos desenvolver suporte ASSIMILATE ACTORS: publicar um tópico MQTT que o HUB escuta e, em seguida, roteia a mensagem para um ator (retransmissão, indicador, etc.).

Uma linha de ASSIMILATE SENSOR HUBS é o ICOS10: uma geometria baseada nos 3/4 superiores do sólido platônico "Icosoedron", que pode hospedar 10 sensores. Isso separa os sensores individuais que podem afetar as leituras uns dos outros e fornece espaço para mashups compostos maiores.

Espera-se que o intervalo suporte diferentes MCUs e arranjos de energia, portanto, as tarefas reutilizáveis foram divididas em instruções separadas. As principais funções de hardware dos HUBs são desenvolvidas como placas-filha quadradas de polegada quadrada que podem ser trocadas para funcionalidade aprimorada / diferente.

Este artigo se concentra na montagem do invólucro externo do invólucro que possui 10 soquetes para sensores e um painel para acesso à energia da unidade. Este shell pode ser útil para outros projetos IOT.

Etapa 1: Materiais e Ferramentas

Lista de materiais e fornecimento.

1. Peças impressas em 3D (1 conjunto)
2. Cabeçalho Jig impresso em 3D (1)
3. Perfurador vazio impresso em 3D (2)
4. Cabeçalhos 3P Femininos (20)
5. Fio de Ø 0,8 mm (1 m)
6. Fio de conexão (~ 1m)
7. Fio de ligação dupla fêmea-fêmea
8. Cortadores de fio (1)
9. Alicate pequeno (1)
10. Caneta de fluxo de solda (1)
11. Solda e Ferro (1)
12. Cola quente e pistola (1)
13. Adesivo de cianoacrilato forte (1)

14. Parafusos escareados autorroscantes 4G x 6mm (~ 20)

Etapa 2: Montagem

Existem variações sobre como o circuito pode ser organizado; esta montagem assume um layout comum conectado para todos os soquetes de sensor. Os instructables individuais para as variações cobrirão quaisquer alterações nas etapas abordadas aqui.

PREPARANDO OS PAINÉIS

Quaisquer mudanças nos projetos de circuito serão afetadas aqui. À medida que cada painel é unido (etapas abaixo), os conectores / chave são adicionados / colados, os fios são soldados (dentro e fora) e os pinos e fios do conector 3P são ligados para alívio de tensão / isolamento. O PAINEL (1) terá apenas fios de saída, unindo-se ao PAINEL (2); o resto tem fios dentro e fora.

Antes de iniciar qualquer montagem, os vazios do painel podem ser alargados para caber com o VOID PUNCH. No primeiro uso, o HEADER JIG pode precisar de alguns ajustes finos com uma lima de agulha. Um pouco de óleo vegetal leve (se não houver intenção de pintar) pode criar uma barreira de liberação onde a cola é usada.

Fio 28AWG de 50 mm foi usado nos primeiros 6 painéis (1-6) e fio de 100 mm nos últimos 4.

Portanto, este processo ocorre antes de qualquer junção, ou seja, no PAINEL (1) e depois de um painel ter sido unido com uma dobradiça de arame.

1. Coloque 2 de 3P HEADERS FEMININOS no JIG HEADER.
2. Aplique o adesivo com cuidado no lado comprido da CHAVE e deslize-o para a posição em ângulos retos com um CABEÇALHO FÊMEA 3P.
3. Do lado de fora do painel adicionado, insira as saliências do HEADER JIG nos VOIDS do PAINEL.
4. Quando nivelado com o interior do painel, aplique o Adesivo de Cianoacrilato nas fendas do CABEÇALHO / CHAVE / PAINEL. Espere secar.
5. Dobre os pinos na direção dos fios de saída. Aplique o fluxo de solda e o estanho.
6. Em todos, exceto no PAINEL (1), solde os fios de conexão do PAINEL anterior (em fios) nos pinos dos CABEÇALHOS 3P (layouts de cores no diagrama acima). No último painel de soquete, use os conectores DuPont, ou seja, corte ao meio com um conector fêmea esquerdo para conectar ao MCU.
7. Solde com cuidado os "fios externos" nos mesmos pinos.
8. Cobre as juntas HEADER / WIRE com cola quente, pensando no alívio de tensão à medida que você o faz.
9. Retire o painel e os cabeçalhos do HEADER JIG, da parte inferior, empurrando suavemente os cabeçalhos 3P para fora do JIG um pouco de cada um alternadamente.

JUNTANDO OS PAINÉIS

Quando os fios são inseridos, eles podem ser cortados rente às dobradiças externas em seguida.

1. Pegue 2 PAINEL TIPO 1, alinhe os orifícios laterais (2) no PAINEL (1) com os orifícios laterais (1) no PAINEL (2) e insira o fio usando um alicate / cortador.
2. Alinhe os orifícios laterais (2) no PAINEL (2) com os orifícios laterais (1) em um novo PAINEL TIPO 1 "PAINEL (3)" e insira o fio usando um alicate / cortador.
3. Alinhe os orifícios laterais (2) no PAINEL (3) com os orifícios laterais (1) em um novo PAINEL TIPO 1 "PAINEL (4)" e insira o fio usando um alicate / cortador.
4. Alinhe os orifícios laterais (2) no PAINEL (4) com os orifícios laterais (1) em um novo PAINEL TIPO 1 "PAINEL (5)" e insira o fio usando um alicate / cortador.
5. Alinhe os orifícios laterais (2) no PAINEL (5) com os orifícios laterais (1) no PAINEL (1) e insira o fio usando um alicate / alicate.
6. Alinhe os orifícios laterais (3) no PAINEL (1) com os orifícios laterais (1) em um novo PAINEL TIPO 1 "PAINEL (6)" e insira o fio usando um alicate / cortador.
7. Alinhe os orifícios laterais (3) no PAINEL (2) com os orifícios laterais (1) em um novo PAINEL TIPO 1 "PAINEL (7)" e insira o fio usando um alicate / cortador.
8. Alinhe os orifícios laterais (3) no PAINEL (3) com os orifícios laterais (1) em um novo PAINEL TIPO 1 "PAINEL (8)" e insira o fio usando um alicate / cortador.
9. Alinhe os orifícios laterais (3) no PAINEL (4) com os orifícios laterais (1) em um novo PAINEL TIPO 1 "PAINEL (9)" e insira o fio usando um alicate / cortador.
10. Alinhe os orifícios laterais (3) no PAINEL (5) com os orifícios laterais (1) em um novo PAINEL TIPO 1 "PAINEL (10)" e insira o fio usando um alicate / cortador. A ordem dos painéis restantes não é importante, basicamente conectando os 2 lados dos painéis posteriores …
11. Alinhe os orifícios laterais (3) no PAINEL (10) com os orifícios laterais (1) em um novo PAINEL TIPO 2 "PAINEL (11)" e insira o fio usando um alicate / cortador.
12. Alinhe os orifícios laterais (2) no PAINEL (11) com os orifícios laterais (2) no PAINEL (6) e insira o fio usando um alicate / alicate.
13. Alinhe os orifícios laterais (3) no PAINEL (6) com os orifícios laterais (1) em um novo PAINEL TIPO 2 "PAINEL (12)" e insira o fio usando um alicate / cortador.
14. Alinhe os orifícios laterais (2) no PAINEL (12) com os orifícios laterais (2) no PAINEL (7) e insira o fio usando um alicate / alicate.
15. Alinhe os orifícios laterais (3) no PAINEL (7) com os orifícios laterais (1) em um novo PAINEL TIPO 2 "PAINEL (13)" e insira o fio usando um alicate / cortador.
16. Alinhe os orifícios laterais (2) no PAINEL (13) com os orifícios laterais (2) no PAINEL (8) e insira o fio usando um alicate / cortador.
17. Alinhe os orifícios laterais (3) no PAINEL (8) com os orifícios laterais (1) em um novo PAINEL TIPO 2 "PAINEL (14)" e insira o fio usando um alicate / cortador.
18. Alinhe os orifícios laterais (2) no PAINEL (14) com os orifícios laterais (2) no PAINEL (9) e insira o fio usando um alicate / cortador.
19. Alinhe os orifícios laterais (3) no PAINEL (9) com os orifícios laterais (1) em um novo PAINEL TIPO 3 "PAINEL (15)" e insira o fio usando um alicate / cortador.
20. Alinhe os orifícios laterais (2) no PAINEL (15) com os orifícios laterais (2) no PAINEL (10) e insira o fio usando um alicate / cortador.

ADICIONANDO OS COLARES

Quando o revestimento externo estiver completo com painéis triangulares e cabeçalhos / chaves 3P, a unidade estará estável o suficiente para que os colares sejam aplicados. A colocação pode ser feita usando um SENSOR ASSIMILATE conectado a uma tomada. Repita o seguinte para cada um dos painéis de encaixe (10):

1. Insira o SENSOR firmemente no SOQUETE.
2. Aplique um anel de Adesivo de Cianoacrilato no lado plano do COLAR.
3. Insira o COLAR sobre o SENSOR, alinhando a chave de fenda, e pressione firmemente no painel do SOQUETE.
4. Quando estiver seco (~ 10 segundos), remova cuidadosamente o sensor.

AFIXE A BASE

As instruções individuais para as diferentes variedades de MCU fornecerão a base e o alojamento.

1. Monte a base e o alojamento conforme as instruções.
2. Conecte os fios conforme as instruções.
3. Fixe a BASE ao SHELL com 10 parafusos escareados autorroscantes 4G x 6mm.

Etapa 3: Odds e Sods

The Socket Caps

Quando os soquetes do sensor não estão ocupados, as tampas oferecem alguma proteção aos contatos. Esfregar um pouco de óleo nos cabeçotes 3P Fêmea pode impedir que fiquem acidentalmente colados.

1. Insira 2 conectores 3P fêmea temporários em 2 conectores 3P macho a serem instalados.
2. Adicione o adesivo de cianoacrilato à extremidade curta exposta dos cabeçotes 3P macho.
3. Insira a ponta da cola nas tampas e pressione com firmeza.

Os pés

Se o local para o hub for instável, elevado ou invertido, você pode fixá-lo em uma superfície. Os pés são fornecidos com as peças de revestimento genéricas, mas eles aparafusam na base dos HUBS ICOS que são específicos para um MCU / caso de uso. Eles podem ser aparafusados na base em cada canto nessa fase.

Os colares aparafusados

Os colares mostrados nesta página são os colares de instalação rápida. Os SENSORES ASSIMILADOS podem ser empurrados e retirados facilmente. Se você precisar proteger os sensores por qualquer motivo, os colares de rosca podem ser usados em seu lugar. O parafuso 4G x 20 mm precisa ser removido dos SENSORES individuais, eles são então pressionados no soquete (os cabeçotes e chave 3P fêmea) e um parafuso autorroscante de cabeça de tampa 4G x 30 mm é aparafusado através do colar no orifício do sensor.

Etapa 4: Próximas etapas

Aprimoramentos

A duração da montagem pode ser reduzida usando um cabo de fita de 6 núcleos, 2x3 soquetes IDC fêmea e conectores 3P fêmea de pino longo para a fiação do soquete do painel.

Já programado é uma publicação MQTT automática de todos os dados despejados.

Também estamos considerando ASSIMILATE ACTORS (relés, indicadores, outras saídas) que ouvem comandos MQTT para tópicos que são construídos com base em metadados do ACTOR. Portanto, os ACTORS se beneficiarão da mesma arquitetura plug and play.

3V3 ou 5V

Os breakouts e pullups I2C iniciais serão separados em uma placa-filha que manipula apenas 3V3. Esta placa filha será substituída, se necessário, por um conversor de nível lógico para os barramentos I2C 3V3 e 5V. Os colares / tampas laranja (5V) e amarelo (3V3) representam a tensão do sensor / ator.

Desligue durante o sono

Se o MCU vai dormir e acordar no intervalo (por exemplo, 5 minutos), os sensores podem ser desligados também. Este também será empacotado como uma placa-filha, interruptor do lado inferior, cortando o solo para 5V e 3V3.