Bouwhandleiding ispindel: Link naar project:

Transcriptie

1 Bouwhandleiding ispindel: Link naar project:

2 Benodigdheden: Volgend materiaal hebben we nodig om de ispindel op te bouwen. Bouw: Voor de bouw heb ik mijn eigen foto s gebruikt, maar voor bijkomende foto s kan U steeds terecht op de website van het ispindel project: d.md We beginnen met de gaatjesprint op maat te zagen. Deze moet 3cm x 4,5cm zijn en na het op maat brengen hebben we dit resultaat.

3 Vervolgens beginnen we met het samenstellen van de pinnetjes die op de gaatjesprint moeten komen. Hiervoor nemen we de volgende vier delen en verbinden ze met elkaar. We kunnen deze nu op de gaatjesprint solderen op volgende manier.

4 In principe zit tussen de twee rijen pinnen een ruimte van 8 gaatjes. Voor je alles vast gaat solderen is het een goed idee om het Wemos D1 printjes even te passen in de houder van de ispindel en te testen of het diep genoeg in de Petling koker past en dat het deksel van de koker kan gesloten worden. Voor we verder gaan met de montage moeten we eerst een diode verwijderen van de Wemos D1 print. Dit kan door het component los te solderen of eventueel met een kleine kniptang het component los te knippen en daarna de aansluitpunten met de soldeerbout op te kuisen. Ga hierbij voorzichtig te werk zodat het printje zelf niet beschadigd wordt. In onderstaande tekening zie je welke diode moet verwijderd worden.

5 Wanneer de diode verwijderd is kan je best met een klein een stukje van de print vrijmaken zodat je hier een iets groter soldeerpunt krijgt. Als je goed kijkt, dan loopt er van de verwijderde diode een printbaan naar de USB connector. Dit stukje printbaan moet je wat vrijmaken, want hier moet je een draad aan solderen. Doe je dat niet en soldeer je de draad vast aan het kleine puntje waar de diode stond, dan kan dit loskomen van de print en afbreken. De lengte van de draad is nu nog niet belangrijk. Een stukje van 10cm is ruim voldoende. Let er goed op dat je hier geen kortsluiting maakt met andere pinnen van de andere componenten. Na het bevestigen van de draad ziet het er zo uit. Zoals je ziet is er geen verbinding tussen de draad en het linker aansluitpunt van waar vroeger de diode stond.

6 Heb je dit tot een goed einde gebracht? Relax, het meest secure werkje heb je nu achter de rug. We kunnen nu het Wemos D1 printje op de gaatjesprint monteren. Van de acht lange pinnen moeten we nu de vier rechtse afknippen. De andere pinnen laten we voorlopig ongemoeid, want daar moeten we nadien verder op bouwen. Door de manier van werken in het begin, kunnen we nu nog steeds het Wemos printje verwijderen van de gaatjesprint om alles verder op te bouwen.

7 Voor de volgende stap heb je de keuze. Ofwel verwijder je de LED die ik met de pijl heb aangeduid, ofwel laat je die staan. De enige reden dat ze aangeven om deze toch te verwijderen zou de levensduur van de batterij zijn. Met de LED erin zou de ispindel meer stroom verbruiken zodat deze sneller moet opgeladen worden. Je kan in eerste instantie deze LED laten staan en moest de batterij toch te snel leeglopen, dan kan je die later nog steeds verwijderen.

8 Bij mijn eerste ispindel heb ik die LED verwijderd, maar nu bij mijn tweede ispindel ga ik hem ook in eerste instantie laten staan. Nu kunnen we dit printje op de 4 lange pinnen monteren. Probeer deze zo laag mogelijk vast te solderen, zonder dat deze contact maakt met de onderstaande print om kortsluiting te vermijden. Deze moet zo laag mogelijk staan, omdat alles nadien nog in de Petling koker moet passen natuurlijk. Zoals je kan zien zijn enkel de vier linkse pinnen verbonden met de gyro print. De vier rechtse pinnen mogen geen contact maken met dit kleine printje. We gaan nu verder met de montage van de verdere componenten op de gaatjesprint.

9 Als eerste gaan we de drie weerstanden monteren. Voor zij die niet zo bekend zijn met elektronica is het misschien moeilijk om de weerstanden uit elkaar te houden. Je kan ze herkennen aan de gekleurde banden die op de weerstanden gedrukt zijn. De weerstanden die bij mijn pakket zaten zijn de volgende en hebben deze gekleurde banden: 470 Ω : geel paars zwart zwart bruin 4,7 kω: geel paars zwart bruin bruin 220 kω: rood rood zwart oranje bruin Je kan deze nu op de gaatjesprint monteren aan de zijde die zich tussen de gaatjesprint en de Wemos D1 print zal bevinden, dus aan de kant waar de lange pinnen zitten. Let goed op de plaats op de gaatjesprint dat ze gemonteerd worden. Knip in eerste instantie de rest van de aansluitdraden van de gemonteerde weerstanden nog niet af, want die hebben we nog nodig. Monteer ook meteen de draadjes en laat deze aan de achterzijde lang genoeg zodat we deze verder kunnen verbinden met andere punten en monteer ook de mini schakelaar. Na de montage ziet het er als volgt uit. We kunnen nu het printje omkeren zodat we aan de achterzijde verder kunnen met de montage. We gaan hier ook de temperatuursensor monteren zoals te zien op de foto. Let erop dat de platte kant van de sensor naar de rand van de gaatjesprint wijst.

10 Wanneer je de schakelaar gemonteerd hebt zie je dat je links en rechts twee punten hebt gesoldeerd om de schakelaar zelf vast te zetten. Daar tussen heb je vervolgens drie aansluitpunten van de schakelaar zelf. Twee van deze punten mag je gewoon met elkaar verbinden zoals je op de foto kan zien. Verder kunnen alle verbindingen gemaakt worden zoals te zien op de foto. Zoals in het begin van de handleiding vermeld, kan je steeds voor bijkomende foto s terecht op de website van het ispindel project: d.md Voorlopig hebben we nu slecht één kant van de schakelaar verbonden, dus er is nog een aansluitpunt vrij. Hier gaan we een draad aan solderen die later aan de laadmodule zal verbonden worden.

11 We hebben in ons pakketje nog enkele pinnen over en daar gaan we er nu enkele van los knippen zodat we vier losse pinnen krijgen. Deze pinnen kunnen we nu ook weer op de gaatjesprint monteren. We kunnen vervolgens ook de losse draad van de schakelaar uit de vorige stap verbinden met één van de pinnen, zoals te zien op de foto. Bijkomend moet er nog een verbinding gemaakt worden tussen de pin rechtsboven en de rechterpin van de temperatuursensor.

12 We kunnen nu de batterij laadmodule op de vier pinnen solderen. Let op de richting zodat de USB connector zich langs de kant van de schakelaar bevindt. Normaal gezien past de laadmodule net naast de temperatuursensor. We zijn bijna klaar met de bouw, maar zoals je weet hebben we aan de Wymos print nog een losse draad hangen op de plaats waar eerder nog een diode stond. Deze draad moet aan de IN + pin komen van de laadmodule. Waar deze zich bevindt kan je op de foto zien.

13 We plaatsen nu de Wymos module terug op de pinnen van de gaatjesprint. Ook hier weer met de USB connector langs de kant van de schakelaar. Hiermee is de bouw van de module zelf aan zijn einde gekomen en zou alles perfect in de ispindel houder moeten passen. In mijn geval heb ik zelf een houder geprint omdat de houder die bij het pakket geleverd werd eigenlijk te breed was voor de Petling XL koker die ik gekocht had. We kunnen nu de batterij op zijn plaats leggen en vastmaken. Vervolgens kunnen we de batterij aansluiten op de laadmodule. Let hierbij goed op de polariteit van de batterij en de aansluitpunten van de laadmodule. In mijn geval ligt de batterij met de + naar boven en de naar het onderkant van de houder.

14 Hier op de foto zie je hoe de batterij aangesloten werd. De bevindt zich hier links en de + rechts. Wanneer je nu de schakelaar verplaatst, zal je in een bepaalde stand zien dat er hier en daar een LED gaat branden. Tot zover zit de bouw dus goed. Je kan nu al de batterij opladen door deze met de USB te verbinden met een gewone lader voor de GSM of gewoon via de USB van de computer. Er zijn twee USB connectors op de ispindel aanwezig. De kleinste van de twee wordt gebruikt om de software op het toestel te laden. De andere dient voor het laden van de batterij. Wanneer je echter de ispindel via de kleinste USB connector met de computer verbindt zal deze ook de batterij opladen. Zolang je het rode ledje op de lader ziet branden is de batterij aan het laden. Proficiat, je hebt de bouw van de ispindel met succes beëindigd. Tijd dus om de software op de ispindel te plaatsen.

15 Software: Om de software op het toestel te laden hebben we een programma nodig, namelijk NodeMCU-Flasher. We kunnen dat hier downloaden: We hebben ook de laatste versie van de firmware nodig voor de ispindel en die kunnen we hier vinden: Om de laatste versie te downloaden gaan we naar die pagina en klikken we op de laatste versie. Ten tijde van het maken van deze handleiding was dat versie 3.4.4, dus we klikken daar op ispindel bin Vervolgens kunnen we rechts op de download knop drukken en zal het downloaden van de laatste versie beginnen. We kunnen nu de ispindel aansluiten op de computer. Let er hierbij op dat de schakelaar op de ispindel aan staat, anders wordt de module niet herkend. Indien de ispindel dan nog niet herkend wordt kan het zijn dat er nog een driver voor de Wymos module moet geïnstalleerd worden. Deze kan je vinden via deze link: We kunnen nu het programma NodeMCU-Flasher starten. In het scherm moeten we eerst de COM poort selecteren die aan de ispindel werd toegewezen.

16 Vervolgens kiezen we bovenaan het tabblad CONFIG en zien we volgend beeld: Op het einde van de eerste klikken we op het tandwieltje. We kunnen nu naar de firmware file navigeren en deze selecteren. We zien nu dit beeld: We keren nu terug naar het tabblad OPERATION en klikken één keer op FLASH. De firmware zal nu op de ispindel geladen worden. Op de Wymos module zal nu een blauwe led beginnen knipperen zodat je kan zien dat de firmware aan het laden is. Wanneer de firmware geladen is, zal de blauwe balk volledig vol zijn en krijg je onderstaand beeld:

17 Nu dit achter de rug is kan je een gratis account aanmaken op de website van Ubidots: Let wel, sinds kort lijkt het erop dat de gratis credits (5000) die je in het begin krijgt verminderen per dag en per ispindel die je registreert op die site. Een ander alternatief is de ispindel uit lezen via een Craftbeerpi server die werkt via een Raspberry Pi. Op lange termijn is dit missschien de beste oplossing omdat je dan slechts 1 keer een Raspberry Pi moet aankopen. De weg via de Craftbeerpi heb ikzelf nog niet getest, dus daar kan ik voorlopig nog niets over vertellen. We gaan hieronder dus verder met de optie van Ubidots. Wanneer je jezelf geregistreerd hebt bij Ubidots en je bent ingelogd, dan kan je rechts bovenaan op je gebruikersnaam klikken en vervolgens op API Credentials. Bovenaan je scherm krijg je dan rechts bovenaan je Default Token te zien. Dat is een lange reeks cijfers en letters. Deze moet je noteren, want die heb je nodig om je ispindel te configureren. Neem niet de linkse reeks cijfers en letters van de API Key, wat dat is niet de correcte reeks, enkel de Default Token.

18 Nu je Ubidots website in orde is kunnen we de ispindel starten door de schakelaar aan te zetten. Je ispindel moet niet langer verbonden zijn met de computer, want we gaan met een smartphone/tablet of pc verbinding maken via de WiFi van de ispindel. Vermoedelijk zie je nu nog niets gebeuren. Druk nu 3 of 4 keer op de kleine RESET knop die zich aan de kant van de Wymos module bevindt. Nu zal op de Wymos module het blauwe lichtje gaan knipperen met een frekwentie van 1 keer per seconde. Let op, de allereeste keer kan het iets langer duren voor het lampje begint te knipperen, want dan moet de firmware zichzelf nog goed installeren. Wanneer het blauwe lampje knippert, wil dit zeggen dat de ispindel zich in de configuratiemode bevindt. Zijn eigen WiFi creëert dan een access point waar je met een smartphone of tablet verbinding mee kan maken. Neem nu je smartphone, tablet of computer en ga naar de WiFi instellingen. Je zal zien dat er tussen de WiFi punten nu een ispindel WiFi aanwezig is. Maak hier verbinding mee. Wanneer je nu je browser open doet gaat hij normaal gezien het configuratiescherm van de ispindel openen. Dat ziet er zo uit:

19 Je kan nu op de TEST knop drukken en dan zal je reeds de gegevens van de ispindel kunnen raadplegen. Dit is eventueel een alternatieve manier om de gegevens steeds te raadplegen zonder via de Ubidots website te gaan, maar dan moet je wel steeds verbinding maken met je computer en heb je slechts een momentele waarde die je kan aflezen. Druk nu op CONFIGURATION. Vervolgens zie je dit beeld: Vervolgens moet je volgende velden invullen: SSID: Hier kies je bovenaan je eigen persoonlijke WiFi Password: Het paswoord van je eigen WiFi ispindel Name: Dit is de naam die in Ubidots als device geregistreerd wordt. Je kan dit laten staan zoals het is Update intervall (s): De interval tijd tussen de metingen. Voor kalibratie van de ispindel kan je die zo laten staan, dan moet je niet al te lang wachten om je resultaat uit te lezen. Voor definitief gebruik kan je best terug naar dit configuratiescherm komen om deze tijd te verhogen.

20 Service Type: Hier kies je de Ubidots service Ubidots Token: Hier dien je de lange cijfers en letter reeks in te geven van je token die je op de Ubidots website gevonden hebt. Dit is een persoonlijke code. Wanneer alles ingevuld is kan je op SAVE klikken. De verbinding met je Wifi zal wegvallen en je ispindel verlaat de configuratiemode. Het blauwe lampje zal nu gaan knipperen op het ritme van de time interval en de ispindel zal beginnen met het doorsturen van gegevens naar de Ubidots website. Ubidots: Wanneer je na de vorige stappen gaat inloggen op de Ubidots website, ga je in eerste instantie naar het tabblad Devices. Nadat je ispindel voor de eerste keer gegevens verstuurd heeft, zal je hier je ispindel terugvinden. In mijn setup staan hier intussen vijf variabelen onder de ispindel, maar in eerste instantie zullen dat er drie zijn, namelijk batterij, temperatuur en tilt.

21 Je kan nu op ispindel000 klikken om je variabelen te bekijken. Je krijgt nu de data te zien van elke gemeten waarde van je ispindel. Door op elke variabele afzonderlijk te klikken krijg je alle meetwaarden te zien en kan je selecteren over welke periode je de gegevens wil weergeven in je dashboard. In mijn setup zie je ook twee groene variabelen zien. Dit zijn variabelen die je zelf kan aanmaken en waar je bijvoorbeeld via een formule de hellingshoek van je ispindel kan omrekenen naar Plato of SG. Verder in deze handleiding kom ik hier op terug. We gaan nu eerst de ispindel kalibreren.

22 Kalibratie: Om je ispindel te kalibreren gaan we hem eerst in gewoon water leggen. Je zal merken dat hij gewoon horizontaal in het water komt te liggen. Dit is niet de bedoeling, want in gewoon water zou hij bijna vertikaal in het water mogen drijven. Wat kunnen we hier aan doen? Heel eenvoudig. Met kleine loden bolletjes die bijvoorbeeld vissers gebruiken kan je de ispindel onderaan zwaarder maken tot hij bijna vertikaal komt te hangen in gewoon water. Wanneer je een goede stand hebt bereikt kan je deze bolletjes met lijm vastzetten. De ispindel hoeft niet perfekt vertikaal te hangen. Wanneer dit allemaal in orde is kunnen we stilaan aan de kalibratie zelf beginnen. Je kan om te beginnen eerst een Excel formulier downloaden waar je je gemeten waarden tijdens de kalibratie in kan opnemen. Je kan dit formulier hier downloaden: Wanneer je dit formulier opent, krijg je dit scherm te zien: Tijdens de kalibratie gaan we met een hydrometer de dichtheid meten in Plato en via de Ubidots website kunnen we de daaraan verbonden hellingshoek (tilt) aflezen. In de eerste kolom vullen we de gemeten hellingshoek in en in de tweede kolom vullen we de gemeten dichtheid in Plato in. Aan de derde kolom moeten we niets doen.

23 Wanneer je een aantal meetpunten hebt zie je in de grafiek bovenaan een formule staan. Volgens de ispindel website kunnen we nu op de knop Formel Update klikken en zouden we onderaan een formule te zien krijgen, maar met mijn Excel werkt dit niet en krijg ik een foutmelding. In eerste instantie omdat ik het uitvoeren van macro s blokkeer, maar wanneer ik het toelaat krijg ik nog een andere foutmelding. Dit is echter niet belangrijk, want de formule staat in de grafiek. Met mijn ispindel is de formule: Y=-0, X²+0, X-11, In elk ander geval zal deze formule afwijken van mijn formule omdat veel afhangt van de hellingshoek van de ispindel bij bepaalde dichtheden. We beginnen dus met de ispindel in gewoon water te leggen en met de hydrometer de dichtheid te meten en vervolgens de bijhorende hellingshoek te noteren in de Excel tabel. Nu kan je beginnen met het oplossen van suiker in water totdat je voldoende vloeistof hebt waar je je ispindel in kan dompelen en die een dichtheid heeft van 20 Plato. Hogere waarden zullen de meeste mensen normaal gezien niet tegenkomen. Indien wel, kan je een extra meetpunt toevoegen voor een hogere dichtheid. Je kan nu starten met een eerste meetpunt op 20 Plato. Noteer de waarde van de hydrometer en de hellingshoek. Vervolgens moet je je suikeroplossing verdunnen met water tot de dichtheid gedaald is tot je volgende meetpunt. Je kan dit herhalen voor alle meetpunten die je wil uitvoeren. Na het invullen van alle meetpunten in de Excel tabel zal je je eigen formule bekomen. Deze formule heb je vervolgens weer nodig op de Ubidots website om de Plato of SG variabele te berekenen. In het voorbeeld zal ik weer mijn eigen formule gebruiken.

24 Ubidots dashboard: Zoals gezegd moeten we eerst nog een bijkomende variabele aanmaken voor een variabele in Plato en eventueel nog een variabele voor SG. Om dit te doen gaan we op de Ubidots website naar het tabblad Devices. We selecteren onze ispindel en klikken vervolgens op Add Variable en vervolgens op Fx Derived. We zien volgend scherm verschijnen: In het lichtgrijze veld moeten we nu onze formule invullen die we uit de Excel tabel bekomen hebben. We gebruiken enkel het deel achter het = teken, dus de Y= laten we weg. De X² en X in de formule moeten we vervangen door de TILT variabele. We beginnen onze formule dus als volgt: -0, X²+0, X-11, De X² is eigenlijk niets meer dan X * X De formule is dus eigenlijk: -0, *X*X+0, *X-11,

25 Zoals ik reeds zei moeten we de X vervangen door de TILT variabele. Die moeten we tijdens het schrijven van de formule onderaan selecteren (Select Data Source). We klikken daarvoor op ispindel000. We krijgen dan alle variabelen te zien. We klikken dan op TILT en je zal zien dat deze variabele in de formule verschijnt. Opgelet: In de formule die we van de Excel tabel krijgen worden komma s gebruikt als decimaal teken, maar op de Ubidots website moeten we deze vervangen door punten, want anders werkt de formule niet. Wanneer we nu de hele formule op deze manier invullen krijgen we dit te zien: Klik op SAVE en vervolgens kan je de nieuwe variabele een naam geven. In dit geval bijvoorbeeld PLATO, want met deze formule reken je de hellingshoek om naar een waarde in Plato. Om nog een variabele toe te voegen voor SG bijvoorbeeld, kan je dezelfde handeling uitvoeren, maar gebruik je als formule: (-0, *TILT*TILT+0, *TILT-11, )*4+1000

26 Zo, nu hebben we alle benodigde variabelen. Klik nu bovenaan op het tabblad DASHBOARD. In dit tabblad kunnen we widgets aanmaken. Maak een eerste widget aan en selecteer wat je wil weergeven. In ons voorbeeld kiezen we voor Chart en Line Chart. Vervolgens selecteren we Add Variable en kiezen we bijvoorbeeld ispindel000 en Temperature. Klik vervolgens op Finish en voila, daar is onze eerste grafiek met de temperatuur. We kunnen dit nu herhalen voor alle andere variabelen waar we een grafiek van willen zien. Voor de batterijaanduiding koos ik voor een Indicator en Gauge widget. Elke grafiek kan je nu ook nog aanpassen. Je kan de schaalverdeling instellen op automatisch of manueel een bepaalde range ingeven en je kan aanduiden hoeveel meetpunten je wil weergeven in je grafiek. Bovenaan het Dashboards tabblad kan je ook nog kiezen om je dashboard te delen en dan krijg je een url te zien die je kan delen met wie je maar wil. Zo, ik denk dat ik zo een beetje alles behandeld heb wat er te doen valt om je ispindel te bouwen en in gebruik te nemen. Veel succes!!!