Smart devices – studiejaar 2018-2019

laatste updates:
20 december 2018: datum herkansing – dinsdag 15 januari 2019. Tijdstip volgt nog.

13 december 2018:  updated tijdschema SmartDevices nov-dec-jan 2018_2019 (v3) – toegevoegd o.a. lokaal.

Zie bij sectie “Toetsing module”.

 

REGEL:
Let altijd op spanning (U<= 3.3V) en stroom (I). Je verbindt onderdelen waar stroom doorheen gaat en waarover een spanning staat. Check altijd of spanning en stroom van de aangesloten electronica binnen de specificaties vallen van de microcontroller. Zo niet, dan heb je een grote kans op beschadigen van de microcontroller!

Onderwijs concept:
Constructionism – experimenterend leren, enkele basis instructies.

Algemene bronnen

Inhoud van het assortiments pakket, inclusief foto’s: BillOfMaterial 2018-2019.

 

    • DETAILS voor aansluiten/programmeren electronisch circuit in de LoPy4 datasheet, met pin layout en op- en aanmerkingen over maximale stroom en spanning.TIP: download de pinout en print het, zodat je het makkelijk kan raadplegen.

 

    • DETAILS voor aansluiten/programmeren electronisch circuit: Expansion board 3.0 datasheet, met pin layout en op-en aanmerkingen over het gebruik ervan.
      TIP: download de pinout en print het, zodat je het makkelijk kan raadplegen.

 

    • VRAGEN (en antwoorden) op Pycom Forum. Maak gebruik van dit forum voor je vragen. Svp, hou je aan de etiquette van het forum en, belangrijkste, doe eerst je huiswerk.

 

    • GEBRUIK micropython code-voorbeelden van mijn Github. DOEN: Clone/download de aanwezig code iedere week. Je hebt deze in ieder geval nodig om MAC-adres te tonen en op Wifi van Windesheim Flevoland te komen

 

    • OPTIONEEL: Pycom-libraries met enkele interessante voorbeelden. Niet alle voorbeelden zijn geschikt voor je (vereisen uitbreidingen zoals een Pysense of Pytrack).

 

 

College 1: up_and_running micropython

7 september 2018

Onderwerpen in dit college:

    1. Ontwikkelingen op gebied van embedded/physical computing

 

 

 

 

 

 

 

      • LEES beschrijving van de taal Micropython, weliswaar voor de ESP8266/ESP32 microcontroller, maar delen zijn nog relevant: The Micropython language

 

      • UIT TE PROBEREN: een live online micropython systeem: MicroPython Live. Dit is wel een andere microcontroller board (Pyboard) dan onze LoPy4. Heeft voorbeelden, zoals Conway’s Game of Life, die je op jouw LoPy4 met OLED-display kan implementeren!

 

    1. OPDRACHTEN College 1 staan in SmartDevices – Getting Started with LoPy4 (PDF): opdrachten 1, 2a,

Resultaten:

      • Je hebt de Lopy4, Expansion board (3.0) en de Lora antenna correct geassembleerd.
        Let op: Lora frequentie: 868 MHz en je hebt een Expansion board 3.0.

 

      • Je hebt op de Lopy4 en jouw laptop de benodigde software gereedschappen geinstalleerd (driver, firmware, Atom, Pymakr plugin), zodat de LoPy4 met jouw laptop kan communiceren via de micro-USB kabel en expansion board. Let op: je hebt een Expansion board 3.0.
        Test: je ziet de REPL-prompt (‘>>>’) van micropython.

 

      • Je hebt naar mij/docent via de e-mail doorgegeven: jouw naam, het MAC-adres van de LoPy4 en het stickernummer – dit is voor toegang tot Windesheim Flevoland Wifi essentieel nodig.

 

    1. Atom documentatie met o.a. Flight Manual om Atom code-editor te installeren en te configureren, zie https://atom.io/docs/, gezien 6 september 2018

 

  1. Pymakr Atom plugin: Pymakr Atom Package, gezien 6 september 2018
    Tip: de handmatige installatie lijkt het beste te werken en is flexibeler.

Overige bronnen
… voor inspiraties, te gebruiken en jezelf te ontwikkelen op het gebied van embedded software development.

  • Micropython Github repository met veel voorbeelden, die je soms/vaak wel moet aanpassen aan de LoPy4 micropython libraries. gezien 6 september 2018
  • Learning repository van Adafruit, uitstekende inspiratiebron over micropython. Wel rekening houden dat Adafruit zijn micropython variant ‘CircuitPython’ promoot. gezien 6 september 2018
  • Hackster.io – veel projecten, zoek op ‘python’ of ‘micropython’. gezien 6 september 2018
  • Instructables.com, ook een site met (heel)veel projecten op allerlei creatieve gebieden. Zoek ook hier gericht op ‘python’ of ‘micropython’. gezien 6 september 2018
  • Hackaday.io – inspirerende projecten van de hardware community. Mogelijk interessant voor je comakership.gezien 6 september 2018
  • Micropython for the Internet of Things, Charles Bell, Apress, 2017, gezien 6 september 2018

College 2: digitale en analoge IO

14 september 2018

Studiemateriaal en opdrachten vind je in Smart Devices – digital_IO v1.1 2018-2019 en Smart Devices – analog_IO 2018-2019.

NB. Document ‘digitale IO’ is bijgewerkt op 14 september n.a.v. opmerkingen uit college.

In dit college komen aan bod:

  1. basis elektronica: Wet van Ohm en Elektriciteitswetten van Kirchhoff, en enkele basis elektronica-componenten, zoals een breadboard, weerstand en LED.
  2. digital Output: aansturen LED’s (circuit, micropython code).
  3. digital Input: interactie met de gebruiker d.m.v. een button (circuit, micropython code).
  4. analog Input: het digitaliseren van de fysieke wereld, voorbeelden met een temperatuursensor (TMP36) en lichtsensor (LDR) (circuit, micropython code). Met deze componenten heb je al een eenvoudig weerstation!

Bronnen

College 3: Communicatie: Machine-to-Machine (M2M)

21 september 2018

Bestudeer reader Smart Devices – M2M v1.0 2018-2019 over SPI, I2C en Pulse-Width-Modulation (PWM). Bevat tevens toepassingen, zoals aansluiten en programmeren van het OLED-SPI display, servo (TG9e) en een pulserende LED en opdrachten.

Voorbeeldcode op mijn Github repository smart devices samples.

College 4: Communicatie – Wifi

28 september 2018

Bestudeer reader Smart Devices – Wifi and MQTT 2018-2019 over Wifi, Http en MQTT. Bevat tevens opdrachten om aan te sluiten op Wifi Windesheim Flevoland (en thuis Wifi netwerk), ophalen van gegevens via HTTP-request, en het maken van een eenvoudig MQTT-service met het Adafruit IO platform.

Voorbeeldcode ‘College 4’ op mijn Github repository smart devices samples.

College 5 en 6: Communicatie – Lora

5 oktober 2018 en 12 oktober 2018

Deze lessen worden verzorgd door Lennart Lachmeijer, Stichting Omnia Connexa.

College 5:
  • Details over LoRa
  • Security
  • The Things Network (TTN)
  • TTN Console

Smart World – Presentatie College 5

Links voor College 5:

College 6

12 oktober 2018

Onderwerpen
  • Data optimalisatie
  • Payload formats
  • Integraties

Smart World – presentatie College 6

#Payload formats and encoding

#Downlink

#Integraties

#Extra

#update 16 oktober 2018:

College 7: reserve

19 oktober 2018
Geen college, wel consult-op-aanvraag. Aanvraag per e-mail, uiterlijk woensdag 17 oktober.

Toetsing module

Opdrachtomschrijving:
Maak een werkend ‘smart device’ (IoT-oplossing) dat minimaal voldoet aan de volgende criteria:

  1. bevat inputsensoren en/of gebruikers-interactie, zoals temperatuursensors, lichtsensors, buttons, etc.).
  2. bevat micropython processing op microcontroller met library modulen.
  3. bevat netwerkcommunicatie / communiceert met via Wifi en/of Lora.
  4. bevat actuators (output elementen), zoals leds, servo’s, displays, online dashboards, etc.

Toepassing bepaal jij zelf, als alle genoemde elementen maar erin verwerkt zijn. Documentatie is geen vereiste.

Beoordelingen

Bij de beoordeling krijg je minimaal de volgende vragen:

  1. Werkt het proto-type?
  2. Voldoet prototype aan de gestelde criteria?
  3. Is de hoeveelheid eigen code meer dan 50%?

Wanneer alle vragen met JA zijn te beantwoorden: voldoende, anders onvoldoende.
De complexiteit bepaalt vervolgens de hoogte van het cijfer. Je mag zelf advies geven welk cijfer je verdiend hebt!

Tijdschema periode P1

Sessies (updated: 13 december’18): Tijdschema SmartDevices nov-dec-jan 2018_2019 -v3

Hou a.u.b. rekening met het volgende:

  • tijdsduur: zie tijdschema.
  • zorg dat je demo/experiment klaarstaat d.w.z. binnen 1 minuut up-and-running.
  • zorg dat jezelf een cijfer hebt gegeven met relevante argumentatie.

Herkansing module in periode P2

  • Datum: dinsdag 15 januari 2019. Tijdblok volgt nog (of ‘sochtends of ‘smiddags)
  • Procedure: op afspraak

Contactgegevens

Succes,
Peter en Lennart