Notre Device-V02
Notre End Node, le Device-V2
Notre « Device-V02 » est un système modulaire composé d’une carte fond de panier, d’un microcontrôleur ESP-32 et d’une série de cartes d’extensions.
La carte fond de panier doit être alimentée par une alimentation externe en 24VDC.
Elle fournit une tension de 5V pour le microcontrôleur et les cartes d’extensions. Généralement, le 24VDC provient de l’équipement industriel à mesurer.
Conçu pour travailler en environnement industriel, nous avons soigné la partie alimentation en utilisant un module d’isolation galvanique séparant le 24V et le 5V selon la norme EMI de classe A EN55032 .
Un bus I²C permet la communication entre l’ESP-32, les cartes d’extensions ou autres modules I²C.
Programmé en C++, le microcontrôleur ESP32 dual core est cadencé à 240MHz. Sa puce (SoC) est fabriquée par Espressif Systems. Il possède des boutons pour activer certaines fonctions ainsi qu’un affichage TFT en couleur de 320×240 pixels.
Notre Device-V02 est connectable suivant plusieurs protocoles : WiFi, Ethernet ou LoRaWAN sur la bande des 868MHz.
Une batterie de 750 mAh de type LiPo assure la sauvegarde des paramètres lors de la coupure de l’équipement industriel à mesurer.
Lorsque nous installons notre solution chez un client, nous configurons notre Device-V01 pour adapter les entrées, les sorties, la fréquence des messages en LoRa et beaucoup d’autres paramètres…
Pour être efficace dans ce travail, nous utilisons une application métier écrite en Python. Celle-ci va nous permettre de générer automatiquement un fichier de configuration qui sera sauvegardé dans la mémoire de notre device.
Lorsque nous upgradons notre firmware, le device ne perdra pas ses paramétrages de même qu’en cas de défaillance, cela permettra de minimiser les temps d’arrêts.
Une plateforme idéale pour du prototypage
Le Device-V02 est une plateforme idéale pour du prototypage, du développement de produits sur mesure.
Nous avons programmé notre Device-V02 de manière à pouvoir inclure une programmation adaptée à votre usage.
Il existe de nombreux types d’End Node en LoRaWAN permettant de les utiliser avec notre plateforme IoT mais ces produits commerciaux ne sont pas prévus pour être reprogrammés.
Lors de sa phase de conception, nous avons étudié la programmation de notre Device-V02 pour avoir un tronc commun et la possibilité d’écrire un bout de programme adapté aux besoins du client.
Par exemple, pouvoir utiliser un type de composant électronique ou envoyer un message lorsque deux entrées ont été validées.
Parallèlement à la programmation informatique, nous réalisons généralement une carte d’extension en utilisant un PCB vierge et en y implantant les composants, les connecteurs, etc.
Un projet, une idée à valider ?
Pourquoi pas faire un POC « Proof of Concept » ?
Le bus I²C de notre Device-V02
La norme I2C (Inter-Integrated Circuit) a été développée par Philips en 1982 pour des applications de domotique et d’électronique domestique.
Elle était utilisée pour permettre de relier facilement un microprocesseur avec les différents circuits d’un téléviseur.
Aujourd’hui, en I²C, il existe une multitude de modules comme des capteurs de température, des convertisseurs numériques, des capteurs de pression, etc…
Notre Device-V02 comporte un I²C bus extender qui nous permet de connecter d’autres modules I²C au microcontrôleur.
Vue schématique de notre device V01
Quelques exemples de cartes d’extension
Carte d’entrées digitales
Cette carte d’extension reçoit jusqu’à quatre entrées digitales opto-couplées en 24Vdc.
Utilisation :
- horodatage
- comptage
Configuration logicielle :
- Protection anti-rebond
- Front montant ou descendant
NB : Des borniers séparés facilitent le montage. Chaque bornier est prévu pour des capteurs industriels avec les tensions suivantes : +24v, Gnd et signal.
Compatible avec du matériel standard :
Carte de sorties digitales :
Carte d’extension avec 2 sorties relayées de 500mA :
Utilisation :
- Signalisation
- Avertisseurs
- Contacteurs de puissance
Compatible avec du matériel standard :
Caractéristiques techniques du
Device-V02
- Sur base de microcontrôleur ESP-32, 240MHz dual core
- Programmation C/C++
- Alimentation externe 24V DC, isolée galvaniquement selon la norme EMI de classe A EN55032
- Affichage TFT couleur 320×240 pixels
- En standard, monté dans un boîtier étanche en ABS avec face avant translucide, IP67
- Communications suivants les modules utilisés :
– WiFi
– Ethernet
– LoRaWAN : fréquence 868 MHz, version 1.0.1, activation OTAA - Exemples de cartes d’extension en option :
– Carte avec 4 entrées digitales opto-couplées pour une utilisation avec des capteurs industriels en 24V DC
– Carte avec 3 sorties relayées de 500mA, par exemple pour de la signalisation
– Carte d’extension vierge avec connexions 5V, 24V, bus I2C permettant du prototypage rapide
L’intégration dans votre machine ou dans votre chaîne de production
Le montage dans un coffret
Suivant votre application, suivant les conditions de travail, nous montons nos Device-V02 dans différents types de coffret :
- fibre de verre
- matière synthétique
- acier laqué
- acier inox 304 ou 316
Si l’alimentation 24V n’est pas disponible depuis la machine, nous installons une alimentation à découpage avec les protections électriques nécessaires.
Dans nos coffrets, en fonction de l’espace nécessaire, nous pouvons y intégrer un ou plusieurs Devices-V02.
Le raccordement à votre machine
Que votre machine soit récente ou ancienne, l’installation de nos devices se fait de manière non invasive.
Par exemple, si nous nous raccordons sur des capteurs existants, nous utilisons des relais statiques de manière à ne pas perturber le fonctionnent de la machine en production.
C’est fabriqué près de chez vous !
