IOT123 - ASSIMILATE SENSOR HUB: ICOS10 ALGEMENE SHELL (AANSLUITDRAAD) Montage: 4 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

UPDATE

We raden u aan het IDC-circuit (niet HOOKUP) te gebruiken voor meer betrouwbaarheid. Deze HOOKUP-assemblage is geschikt voor niet-missiekritieke werking als u tijd heeft om het circuit te verifiëren. Ik vond sommige draden (bovenste laag panelen: rood/geel) niet lang genoeg, en dat continuïteits-/isolatietests nodig waren tijdens en na de meeste assemblageprocessen. Het IDC-ontwerp minimaliseert de soldeerpunten, biedt een betere structuur bij de headers (sensorcontacten) en lost eventuele trekontlastingsproblemen op.

SAMENVATTING

Op de planning staan verschillende ASSIMILATE SENSOR HUBS. Ze hebben een gemeenschappelijke metadata- en sensordump-interface met I2C ASSIMILATE SENSORS. Dat betekent dat er een nieuwe sensor kan worden ontwikkeld en dat de MCU die deze host, niet opnieuw hoeft te worden geprogrammeerd om de nieuwe functionaliteit aan te passen - sluit hem gewoon aan en start opnieuw op. De sensorgegevens worden automatisch gepubliceerd op een MQTT-server. We verwachten ondersteuning voor ASSIMILATE ACTORS te ontwikkelen: post een MQTT-onderwerp waarnaar de HUB luistert en stuurt het bericht vervolgens naar een actor (relais, indicator enz.).

Een reeks van de ASSIMILATE SENSOR HUBS is de ICOS10: een geometrie gebaseerd op de bovenste 3/4 van de Platonic Solid "Icosohedron", die 10 sensoren kan hosten. Dit scheidt de afzonderlijke sensoren die elkaars metingen kunnen beïnvloeden en biedt ruimte voor grotere samengestelde mashups.

Het assortiment zal naar verwachting verschillende MCU's en stroomvoorzieningen ondersteunen, dus de herbruikbare taken zijn opgesplitst in afzonderlijke instructies. De belangrijkste hardwarefuncties van de HUB's zijn ontwikkeld als vierkante inch-dochterborden die kunnen worden verwisseld voor verbeterde/andere functionaliteit.

Dit artikel concentreert zich op de montage van de buitenste schil van de behuizing met 10 sockets voor sensoren en een paneel voor toegang tot de voeding voor de unit. Deze shell kan nuttig zijn voor andere IOT-projecten.

Stap 1: Materialen en gereedschappen

Stuklijst en sourcinglijst.

1. 3D geprinte onderdelen (1 set)
2. 3D geprinte Header Jig (1)
3. 3D geprinte Void Punch (2)
4. 3P vrouwelijke kopballen (20)
5. Ø 0,8 mm draad (1 m)
6. Aansluitdraad (~1m)
7. Vrouw-vrouwelijke Dupont-doorverbindingsdraad
8. Draadknippers (1)
9. Kleine Tang (1)
10. Soldeer Flux Pen (1)
11. Soldeer en ijzer (1)
12. Hete lijm en pistool (1)
13. Sterke cyanoachrylaatlijm (1)

14. 4G x 6 mm zelftappende verzonken schroeven (~20)

Stap 2: Montage

Er zijn variaties op hoe het circuit kan worden ingericht; dit samenstel gaat uit van een gemeenschappelijke aangesloten lay-out voor alle sensoraansluitingen. De individuele instructables voor de variaties hebben betrekking op eventuele wijzigingen in de stappen die hier worden behandeld.

DE PANELEN VOORBEREIDEN

Eventuele wijzigingen in de circuitontwerpen worden hier beïnvloed. Terwijl elk paneel wordt verbonden (stappen hieronder), worden de headers/sleutel toegevoegd/gelijmd, worden de draden gesoldeerd (in en uit) en worden de 3P header-pinnen en -draden hot-gued voor trekontlasting/isolatie. PANEEL (1) heeft alleen uitgaande draden, die aansluiten op PANEEL (2); de rest heeft draden in en uit.

Alvorens met de montage te beginnen, kunnen de openingen in het paneel worden verbreed zodat ze passen met de VOID PUNCH. Bij het eerste gebruik kan het zijn dat de HEADER JIG enkele fijne aanpassingen nodig heeft met een naaldvijl. Sommige lichte plantaardige olie (als het niet de bedoeling is om te schilderen) kan een barrière vormen waar lijm wordt gebruikt.

50 mm 28AWG draad werd gebruikt op de eerste 6 panelen (1-6) en 100 mm draad op de laatste 4.

Dit proces vindt dus plaats vóór elke verbinding, d.w.z. op PANEEL (1), en nadat een paneel is verbonden met een draadscharnier.

1. Plaats 2 van 3P VROUWELIJKE HEADERS in de HEADER JIG.
2. Breng voorzichtig lijm aan op de lange zijde van de KEY en schuif deze in een rechte hoek op zijn plaats met een 3P FEMALE HEADER.
3. Steek aan de buitenkant van het toegevoegde paneel de uitsteeksels van de HEADER JIG in de VOIDS op het PANEEL.
4. Wanneer het gelijk ligt met de binnenkant van het paneel, breng dan Cyanoachrylaatlijm aan in de scheuren van de KOP/SLEUTEL/PANEEL. Wacht om te drogen.
5. Buig de pinnen naar beneden in de richting van de uitgaande draden. Breng soldeerflux en tin aan.
6. Op alles behalve PANEEL (1) soldeer je de aansluitdraden van het vorige PANEEL (in draden), op de pinnen op de 3P-KOPPELINGEN (kleurlay-outs in diagram hierboven). Gebruik op het laatste aansluitpaneel de DuPont-connectoren, d.w.z. doormidden gesneden met een vrouwelijke connector over om verbinding te maken met de MCU.
7. Soldeer voorzichtig de "out wires" op dezelfde pinnen.
8. Bedekt HEADER/WIRE-verbindingen met hete lijm, denkend aan trekontlasting terwijl u het doet.
9. Maak het paneel en de headers los van de HEADER JIG, vanaf de onderkant door de 3P-headers voorzichtig een beetje uit de JIG te duwen, afwisselend een beetje.

DE PANELEN VERBINDEN

Wanneer de draden zijn ingebracht, kunnen ze daarna gelijk met de buitenste scharnieren worden afgesneden.

1. Neem 2 PANEEL TYPE 1's, lijn de zijgaten (2) op het PANEEL (1) uit met de zijgaten (1) op het PANEEL (2) en breng de draad in met behulp van een tang/kniptang.
2. Lijn de gaten aan de zijkant (2) op PANEEL (2) uit met de gaten aan de zijkant (1) op een nieuw PANEEL TYPE 1 "PANEEL (3)", en steek de draad in met behulp van een tang/kniptang.
3. Lijn de gaten aan de zijkant (2) op PANEEL (3) uit met de gaten in de zijkant (1) op een nieuw PANEEL TYPE 1 "PANEEL (4)", en breng de draad in met behulp van een tang/kniptang.
4. Lijn de gaten aan de zijkant (2) op PANEEL (4) uit met de gaten in de zijkant (1) op een nieuw PANEEL TYPE 1 "PANEEL (5)", en breng de draad in met behulp van een tang/kniptang.
5. Lijn de gaten aan de zijkant (2) op PANEEL (5) uit met de gaten in de zijkant (1) op het PANEEL (1) en steek de draad erin met een tang/kniptang.
6. Lijn de gaten aan de zijkant (3) op PANEEL (1) uit met de gaten aan de zijkant (1) op een nieuw PANEEL TYPE 1 "PANEEL (6)", en steek de draad in met een tang/kniptang.
7. Lijn de gaten aan de zijkant (3) op PANEEL (2) uit met de gaten aan de zijkant (1) op een nieuw PANEEL TYPE 1 "PANEEL (7)", en steek de draad in met behulp van een tang/kniptang.
8. Lijn de gaten aan de zijkant (3) op PANEEL (3) uit met de gaten aan de zijkant (1) op een nieuw PANEEL TYPE 1 "PANEEL (8)", en steek de draad in met behulp van een tang/kniptang.
9. Lijn de gaten aan de zijkant (3) op PANEEL (4) uit met de gaten aan de zijkant (1) op een nieuw PANEEL TYPE 1 "PANEEL (9)", en steek de draad in met behulp van een tang/kniptang.
10. Lijn de zijgaten (3) op PANEEL (5) uit met de zijgaten (1) op een nieuw PANEEL TYPE 1 "PANEEL (10)", en steek de draad in met een tang/kniptang. De volgorde van de resterende panelen is niet belangrijk, ze verbinden de 2 zijkanten van de latere panelen…
11. Lijn de gaten aan de zijkant (3) op het PANEEL (10) uit met de gaten aan de zijkant (1) op een nieuw PANEEL TYPE 2 "PANEEL (11)" en steek de draad erin met een tang/kniptang.
12. Lijn de gaten aan de zijkant (2) op PANEEL (11) uit met de gaten aan de zijkant (2) op het PANEEL (6) en steek de draad erin met een tang/kniptang.
13. Lijn de gaten aan de zijkant (3) op PANEEL (6) uit met de gaten aan de zijkant (1) op een nieuw PANEEL TYPE 2 "PANEEL (12)" en steek de draad in met een tang/kniptang.
14. Lijn de zijgaten (2) op het PANEEL (12) uit met de zijgaten (2) op het PANEELPANEEL (7), en breng de draad in met een tang/kniptang.
15. Lijn de gaten aan de zijkant (3) op PANEEL (7) uit met de gaten aan de zijkant (1) op een nieuw PANEEL TYPE 2 "PANEEL (13)", en steek de draad in met een tang/kniptang.
16. Lijn de zijgaten (2) op het PANEEL (13) uit met de zijgaten (2) op het PANEELPANEEL (8), en breng de draad in met behulp van een tang/kniptang.
17. Lijn de gaten aan de zijkant (3) op PANEEL (8) uit met de gaten aan de zijkant (1) op een nieuw PANEEL TYPE 2 "PANEEL (14)", en breng de draad in met behulp van een tang/kniptang.
18. Lijn de zijgaten (2) op het PANEEL (14) uit met de zijgaten (2) op het PANEELPANEEL (9) en breng de draad in met behulp van een tang/kniptang.
19. Lijn de gaten aan de zijkant (3) op PANEEL (9) uit met de gaten aan de zijkant (1) op een nieuw PANEEL TYPE 3 "PANEEL (15)" en steek de draad in met een tang/kniptang.
20. Lijn de gaten aan de zijkant (2) op het PANEEL (15) uit met de gaten aan de zijkant (2) op het PANEELPANEEL (10) en breng de draad in met een tang/kniptang.

DE HALSBANDEN TOEVOEGEN

Wanneer de buitenschaal compleet is met driehoekige panelen en 3P Headers/keys, zal de unit stabiel genoeg zijn om de kragen aan te brengen. De plaatsing kan worden gedaan met behulp van een ASSIMILATE SENSOR die in een stopcontact is gestoken. Herhaal het volgende voor elk van de aansluitpanelen (10 van):

1. Steek de SENSOR stevig in de SOCKET.
2. Breng een ring cyanoachrylaatlijm aan op de platte kant van de KRAAG.
3. Plaats KRAAG over SENSOR, lijn de schroefsleutel uit en druk stevig op het paneel van de SOCKET.
4. Verwijder de sensor voorzichtig wanneer deze droog is (~10 seconden).

BEVESTIG DE BASIS

De individuele instructies voor de verschillende MCU-varianten leveren de basis en de behuizing.

1. Monteer de basis en de behuizing volgens de instructies.
2. Sluit de draden aan volgens de instructies.
3. Bevestig BASE aan SHELL met 10 zelftappende verzonken schroeven van 4G x 6 mm.

Stap 3: Odds & Sods

De Socket Caps

Wanneer de Sensor Sockets niet bezet zijn, bieden de doppen enige bescherming aan de contacten. Door een lichte olie op de 3P Female headers te wrijven, kan worden voorkomen dat ze per ongeluk vast komen te zitten.

1. Plaats 2 tijdelijke 3P vrouwelijke headers op 2 3P mannelijke headers die moeten worden geïnstalleerd.
2. Voeg cyanoachrylaatlijm toe aan het blootgestelde korte uiteinde op de 3P mannelijke headers.
3. Steek het lijmuiteinde in de doppen en druk stevig aan.

De voeten

Als de plaats voor de hub onstabiel, verhoogd of omgekeerd is, kunt u deze aan een oppervlak bevestigen. De voeten worden geleverd met de generieke schaaldelen, maar ze worden in de basis van de ICOS HUBS geschroefd die specifiek zijn voor een MCU/use-case. Ze kunnen in dat stadium in elke hoek op de basis worden geschroefd.

De inschroefkragen

De halsbanden die op deze pagina worden getoond, zijn de halsbanden voor snelle installatie. De ASSIMILAATSENSOREN kunnen eenvoudig worden in- en uitgetrokken. Als u de sensoren om welke reden dan ook moet vastzetten, kunnen in plaats daarvan de inschroefkragen worden gebruikt. De schroef van 4G x 20 mm moet van de afzonderlijke SENSOREN worden verwijderd, ze worden vervolgens in de aansluiting gedrukt (de vrouwelijke 3P-koppen en -sleutel) en een zelftappende schroef met 4G x 30 mm-kopkop wordt door de kraag in het sensorgat geschroefd.

Stap 4: Volgende stappen

Verbeteringen

De montageduur kan worden verkort door gebruik te maken van 6-aderige lintkabel, 2x3 IDC Female Sockets en lange pin 3P Female headers voor de bedrading van de paneelcontactdoos.

Reeds gepland is een automatische MQTT-publicatie van alle gedumpte gegevens.

We overwegen ook ACTOREN ASSIMILEREN (relais, indicatoren, andere output) die luisteren naar MQTT-commando's voor onderwerpen die zijn gebouwd op basis van metadata van de ACTOR. De ACTORS zullen dus profiteren van dezelfde plug-and-play-architectuur.

3V3 of 5V

De eerste I2C-breakouts en pullups worden gescheiden op een dochterbord dat alleen 3V3 hanteert. Dit dochterbord kan indien nodig worden vervangen door een logische niveau-omzetter voor zowel de 3V3- als de 5V I2C-bus. De oranje (5V) en gele (3V3) kragen/deksels geven de spanning van de sensor/actor weer.

Uitschakelen tijdens slaap

Als de MCU met een interval slaapt en ontwaakt (bijvoorbeeld 5 minuten), kunnen de sensoren ook worden uitgeschakeld. Ook dit zal worden verpakt als een dochterbord, lage zijschakelaar, die de grond naar zowel 5V als 3V3 snijdt.