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物联网区块链示范者的电子产品的选择和整合。
这一系列文章着眼于为两年一度的Electronica交易会和会议设计和构建一组示范者,展示了区块链技术如何用于创建安全,分散的数据平台以及更多物联网。
在这篇文章中,我们来看看使用的电子元件。
坚固,美观,用户友好
正如我的同事Dave Ives在第2部分中提到的那样,在覆盖机械构造时,演示器需要看起来很好并且足够坚固以便运输到Electronica - 毫无疑问,他们也将来往于其他未来事件。此外,它们必须是用户友好的,无论是访客还是操作演示器的工作人员。因此,重要的是要考虑控制的类型,大小和位置,整体设计可以实现无忧操作。
后面板
考虑到上述情况,每个单元的后面板具有相同的布局,并具有:
- 通过Binder 720系列连接器供电(734-5571)
- 保险丝座(512-5996)
- 以太网连接(909-3714)
- BCR瞬间黄色按钮(040-8050)
- 重启瞬间红色按钮(864-4462)
重启按钮特意靠近一侧放置,以便提供更方便的访问。虽然标有BCR的按钮 - 触发区块链数据重置 - 被放置在靠近中心的位置。
虽然在环境条件下不需要IP67等级,但选择Binder 720系列连接器用于直流电源输入,因为它们具有非常积极的锁定作用,例如,与简单的DC同轴/桶形连接器不同。它们还具有多种颜色和引脚配置的额外优势,这意味着不同的电源可用于不同的电源额定值,从而大大降低因使用不正确的PSU而导致的故障。
在上面两张图中的第一张图片中,我们还可以看到一个标记为run / stop的开关,它只出现在机器故障单元上,并且因为微型传送带噪音很大而被添加,因此有时可能会禁用此功能。可取的。选择了拨动开关,因为在没有看到后面板的情况下很容易与其他控制区分开。
区块链活动
所有演示器单元还配有一对面板安装LED:
- 8mm冲洗超亮红色LED(134-5534)
- 8mm冲洗超亮绿色LED(134-5535)
这些用于表示区块链活动。每次矿工密封新块时,或导入/同步其他单元时,绿色LED将闪烁。当用例演示单元时,例如Crash Crash,提交要写入区块链的交易,其红色LED将闪烁。当矿工将单位的交易密封到新区块时,其红色LED将闪烁。
因此,LED提供了区块链操作的非常清晰的视觉指示。
车祸
Car Crash演示装置有一个安装在静态车内的MikroElektronika Accel点击模块(882-8900)。它具有ADXL345 3轴加速度计,并连接到Pi 3咔嗒屏蔽(162-3385),后者又安装在固定在演示装置背面的Raspberry Pi 3型号B +(137-3331)上。
上述开关和LED也通过点击屏蔽上的位置2连接。
屏蔽上的位置1由8x8点击红色LED模块(923-5974)占据,该模块用于在触发碰撞事件时提供视觉指示。
机器故障
所有其他演示单元都使用通过DesignSpark Pmod HAT适配器(144-8419)连接的Pmod模块。上面我们可以看到这适用于机器故障单元中的Pi,其中Pmod OLEDrgb(134-6481)用于指示运行,停止或故障的状态。
PmodAD1 12位ADC(134-6443)与简单的电阻分压器一起用于测量输送电机端子上的电压。
高质量的大型红色瞬时按钮(137-0013)用于触发故障事件。
第三个Pmod端口用于连接按钮和LED。
温度警报
温度警报单元也使用PmodOLEDrgb,但这次是指示由PmodTC1加热电偶探头(134-6476)测量的温度。
同样,开关和LED与第三个Pmod端口连接。
LeakKiller挑战赛
该演示单元有两个方面:LeakKiller挑战和IoT Blockchain。前者由一个用于触发泄漏事件的大红色按钮表示,然后由一条通过PmodLVLSHFT逻辑电平转换器(134-6479)连接的Adafruit Dotstar可寻址LED(124-5483)进行模拟,即配置为将Pi 3v3 GPIO输出连接到Dotstar CLK和DATA 5V输入。
在追逐白光模拟的一些滴水之后,标有Control Electronics的外壳中的大红色LED闪烁,模拟的泄漏停止。这种简单的行为表明了LeakKiller的基本原理,即检测泄漏并关闭供水。
完成上述序列后,会将事务记录到区块链,记录上次泄漏事件的发生时间。
矿工
决定使用Intel Thin Canyon NUC Atom E3815 1.46GHz(882-9694)作为矿工的计算平台,因为如果需要,它可以提供比Raspberry Pi更多的处理能力。闪存驱动器也可以用于存储,这意味着在需要时可以很容易地备份和写出新的操作系统和应用程序映像 - 并且支持USB 3.0也不应该太慢。
这款Intel NUC型号的一个特别好的功能是它专为嵌入式应用而设计,并具有自定义解决方案标题,可提供一系列便捷的GPIO。可以轻松集成区块链活动LED以及BCR按钮。
总结
选择的组件经过了大量的考虑,以确保它们具有足够的美观性并提供良好的用户体验,具有适当的触觉开关和强大的电源连接器等。
DesignSpark Pmod HAT适配器可轻松集成非常有用的Pmod,为Raspberry Pi添加小型OLED显示器,ADC输入和温度测量,以及用于驱动Dotstar可寻址LED的电平转换输出。
在下一篇文章中,我们将看一下区块链网络配置,就像机械和电子设计一样,它提供了构建的基础。然后在最后的帖子中,我们将把这些全部放在一起,看看应用程序代码。
本系列的其他帖子
在总共五个部分的课程中涵盖了示范者的设计和建造:
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第3部分:电子产品