基于Thread的 [观赏鱼自动无线喂食系统]

allenliu

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本帖最后由 allenliu 于 2017-7-25 02:38 编辑

节点信息：
1. NanoPI AIR + LSD-KW41Z模块
NanoPI内部运行Ubuntu Core系统作为网关（边界路由），强大的CPU能够独立于云服务运行，内部可运行MQTT， NODE-RED， OpenHAB等软件，本地运行优势是不会收到网络带宽影响，反应速度快，网络更加安全等。
2. JBL喂食器 + LSD-KW41Z模块
JBL喂食器采用送料丝杆方式输送饲料，通过控制旋转的圈数能够投喂任意量的饲料。本设计采用了该喂食器丝杆外壳已经电机，通过加入LSD-KW41Z模块来取代该喂食器的控制系统。
3. FRDM-KW41Z （用于验证节点间通信，可选）
可选的喂食器开关控制节点，用于节点见COAP以及MESH组网验证。

程序DEMO流程
NanoPI AIR + LSD KW41Z (PuTTY via WIFI)
-----------------------------------------------------
1. 配置WIFI密码用于连接到英特网
2. 创建Tun虚拟网卡
3. 启动Tun通道（用于接收IPv4以及IPv6过来的数据，实现外网控制）
配置流程如下：
login as: root
root@allen-iot's password: fa
# cd /home/fa/dev/hsdk/demo
# ./make_tun.sh
# ./bin/Thread_KW_Tun /dev/ttyS1 fsthr0

Feeder + LSD KW41Z
-------------------------
编程 FishFeeder_REED 工程并重启喂食器（重新上电）。

FRDM-KW41Z (PuTTY via OpenSDA)
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通过OpenSDA连接PC，得到喂食器地址并且发送电机控制COAP命令。
获取地址: getnodesip
喂食：coap CON POST fd01::3ead:28e4:9430:ba8f:e614 /motor 2命令参数中“2”表示电机旋转2秒，通过改变这个时间来实现喂食量，个人认为一秒为单位足以满足精度要求。

DEMO视频：
实际喂食：
https://training.eeworld.com.cn/course/4143/learn?preview=1#lesson/10182
全家福：
https://training.eeworld.com.cn/course/4143/learn?preview=1#lesson/10183

DIY过程图片：
看看300多块一个喂食器贵在哪

采用减速齿轮，感觉还不如用减速电机

齿轮占的空间也不小

控制板部分，看起来挺简单的

看看送料杆，这个是重点， taobao找了好久没找到，喂食器贵就贵在模具费了。

偷瞄了内部MCU，看着想51啥的， STM8？芯片被磨了。

直接粘上LSD-KW41Z，喂食器电池是3节4.5v，刚好比KW41Z电压高了些，有点尴尬，后来直接到原有板上的一个3.3V LDO上了。
模块引出5根线， VDD，GND， SWD*2以及电机控制GPIO，电机控制GPIO连接到NMOS上面。

开始调试

准备的网关用的ARM核心板， 4CM*4CM的4核板，性能不是盖的，当然发热也不小，内部安装了Ubuntu Core系统，大部分的linux软件都能安装。

来块散热就去去火

安装后的厚度

开始制作网关扩展板（LSD-KW41Z底板）

热熔胶自己粘上，电风吹加热下就化了好调温度。
这个模块有个不好的地方就是屏蔽盖会响，建议用一体的。

看看模块放上面效果

觉得还是藏里面好看点，缺点就是高度增加1倍左右，达到了3CM。
上面的3个PIN接头用与SWD调试。
焊工可以无视，本职是搞软件开发的，第一次做嵌入式。

藏里面了

调试网关

设计感言：
Thread在2017年刚开放SPEC，实际复杂度比想像的高，加上第一次做嵌入式（FRDM-KW41Z是本人第一块开发板），实际进度比预想的要慢。 Zigbee协议一般得1年左右才能熟练，本人认为Thread难度比Zigbee高，主要难度在于6LowPAN以及IPv4和IPv6的连接上。大部分实际都在调试Tun连接上。

项目文件：
IAR工程 * 2：

FishFeeder.zip (5.09 MB, 下载次数: 4)
python喂食脚本：

feed.py (1.21 KB, 下载次数: 1)
编写的测试目标串口的c# mono程序，该程序对串口输出高电平，然后用万用表就可以测了：

SerialTest.cs (1.81 KB, 下载次数: 1)
http到coap的桥接程序，用户通过Restful来发送COAP请求的payload：
POST例子： code='POST'&uri='coap://FD01::1'&payload='2'

http2coap.py (2.15 KB, 下载次数: 1)

原理图：
喂食器模块连接

网关模块连接

soso

辛苦啦，必须顶

songshuheng

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