IoT-Toaster (LoRa) - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

IoT-Toaster

Ein Toaster, der über eine maßgeschneiderte Android-Anwendung sowohl überwacht als auch gesteuert werden kann.

Der Toaster ist mit einer SODAQ ExpLoRer-Karte ausgestattet, die über einen 32-Bit ARM Cortex M0+ und ein integriertes LoRa-Modul und eine Antenne verfügt. Dieses LoRa-Modul sorgt für die Kommunikation zwischen dem Handy und dem Toaster über ein Gateway. Die LoRa-Kommunikation arbeitet auf dem ISM-Band mit 868 MHz und wird aufgrund ihrer geringen Energie- und Reichweitenleistung normalerweise in IoT-Anwendungen verwendet (+ kostenlos für den Betrieb im 868-MHz-Band). Lesen Sie hier mehr über LoRa:

Es wurde eine Andorid-Anwendung entwickelt, die in der Lage ist, den Toaster drahtlos zu steuern, indem das Brot im Toaster abgesenkt und das Heizelement für eine bestimmte Zeit eingeschaltet wird. Drei verschiedene „Toaster“-Stufen können vom Benutzer gewählt werden (selten, mittel, gut gemacht). Gleichzeitig überwacht es die Außentemperatur des Toasters. Die gesamte Kommunikation wird über das LoRa-Gateway geleitet und von PubNub weiterverarbeitet, das es der Android-Anwendung ermöglicht, Daten vom Gateway über einen Kanal zu abonnieren und zu veröffentlichen.

Schritt 1: Hardware-Teile

1. Toaster (jeder Toaster mit ähnlichem Hubmechanismus funktioniert):

2. Schrittmotor – Linearer Schrittmotor:

4. Schrittmotortreiber:

3. Sodaq One Explorer – LoRa:

4. Batteriehalter – 12V:

5. Schalter (jeder 12-V-Schalter funktioniert):

6. Aluminiumprofile:

7. Kabel, Schrauben und Batterien

Schritt 2: Material

2.1 - Messen Sie jede der Seiten des Toasters und schneiden Sie den Aluminiumteil davon aus. In diesem Fall beträgt die Abmessung der Aluminiumplatte 33,5 x 13,5 cm (Bild). Machen Sie vier Löcher, die mit den Löchern in der Frontplatte des Toasters übereinstimmen. In diesem Fall werden sie in jede Ecke eines Rechtecks mit einer Größe von 31, 5 x 12,5 cm gelegt.

2.2 - Machen Sie zwei Löcher (die Position liegt bei Ihnen). Das erste Loch muss 11 x 5,5 cm groß sein, damit die SODAQ-Karte passt. Das zweite Loch muss so groß sein wie Ihr Schalter. Machen Sie ein Plexiglas mit den gleichen Abmessungen wie auf dem Bild. Bohren Sie zwei Löcher, um die SODAQ-Karte zu unterstützen.

2.3 - Nehmen Sie die Aluminiumprofile und schneiden Sie sie in zwei Teile. Die Länge sollte der Seite der Aluminiumplatte entsprechen.

Schritt 3: Montieren Sie den Schrittmotor

WARNUNG! Veränderungen an elektrischen Produkten können bei unsachgemäßer Handhabung schwere Schäden verursachen

3.1. Entfernen Sie die notwendigen Schrauben, die die Schale auf dem Heizelement und seiner Struktur halten.

3.2 Entfernen Sie die Stange, die den Toaster-Nivellierer in vertikaler Position hält.

3.3. Verwenden Sie einen Schraubendreher, um ein Loch direkt darunter zu bohren, wo diese Stange hätte platziert werden sollen. Achten Sie darauf, dass Sie nicht in Elektronik bohren!

3.4. Ersetzen Sie die Originalstange durch den Linearmotor und befestigen Sie die Kunststoffhalterung oben auf der Kunststoffstruktur mit drei Schrauben (Bild). Dies wird nun als neue motorisierte Stange fungieren, die wir steuern können!

Schritt 4: Hardware anschließen

4.1. Nachdem der Motor am Toaster montiert wurde, schließen Sie ihn wie im obigen Schaltplan (Bild) an. Ich habe eine Experimentierplatine verwendet, um die notwendigen Verbindungen zwischen den Signalen zu löten und drei Header verwendet, um sie auf der SODAQ-Karte montieren zu können.4.2 Setzen Sie alles zusammen und nehmen Sie etwas Klebeband, um den Batteriehalter auf der Rückseite der Aluminiumplatte zu befestigen (Bild). Verwenden Sie die Schrauben, um die Platte am Toaster zu befestigen.

Schritt 5: Softwaredesign

1. SODAQ-Knoten – Der Knoten, der den Toaster steuert und Motorbefehle an den Motortreiber sendet, der den Schrittmotor steuert. Der Schrittmotor senkt oder hebt den Toast, je nachdem, welcher Befehl vom Benutzer gegeben wurde.

2. Multiconnect Conduit – Das Gateway, mit dem sich der SODAQ-Knoten nach dem Einschalten über LoRa verbindet. Das Gateway stellt einen Kanal zur Verfügung, über den Daten an talkpool übertragen werden.

3. Talkpool – ist der Serveranbieter, der die Anbindung an die verschiedenen IoT-Plattformen über die integrierten Protokolle ermöglicht. Folgende Protokolle stehen zur Verfügung: MQTT, PubNub, IBM Bluemix. (In diesem Projekt werden wir PubNub verwenden)

4. PubNub – IoT-Plattform, die als zentraler Hub fungiert, an dem der Datenverkehr über Kanäle gesendet wird. Abonnieren/Veröffentlichen-Struktur. Unterschiedliches SDK ermöglicht die Verwendung verschiedener Plattformen (In diesem Projekt verwenden wir das SDK für Android)

5. Android-Anwendung – Mit dem PubNub Android SDK bietet die Anwendung dem Benutzer eine grafische Oberfläche, die die Temperatur des Toasters anzeigt (Abonnementkanal). Darüber hinaus ist es auch möglich, den Toaster über Schaltflächen in der Anwendung (Publish-Kanal) zu steuern.

Zum Weiterlesen und Tutorial: