Sismometro NodeMCU - ik1vhn

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elettronica

Sismometro digitale da mettere in rete
          
con due sole schede, esp8266 NodeMCU  &  MPU-6050 (GY521)
    
Per programmare ed utilizzare il sismomentro digitale che andremo a creare è indispensabile avere a disposizione una rete WiFi;
è necessario installare nel cellulare l'applicazione SeismoCloud;
possedere una scheda ESP8266 NodeMCU ed una MPU-6050 "GY521" (vedi Acquisto a seguire);
un cavetto USB/microUSB ed un alimentatore da 5V (va bene il classico carica batteria per cellulari).

Attualmente non è possibile installare il sismometro con l'App per iPhone (è in fase di sviluppo).

1 Installazione dell'Applicazione Seismocloud

Installala sul cellulare se non già presente

Ti chiederà il nome da dare al sismometro del cellulare "a piacere" (non è il nome del sismometro fisso; quello verrà scelto e dato in seguito).

Da un computer o altro dispositivo vai nella home page di SeismoCloud e clicca sulla dicitura:

 Accedi alla pagina del tuo sismometro tramite la app

Troverai un QR code; lascia la pagina aperta.


Apri la App SeismoCloud, tocca in alto a destra sui tre puntini, poi su Login Web ed esegui la scansione.

Fatto.

2 Preparazione del software per la programmazione

L'open-source IDE Arduino è il software che viene più comunemente utilizzato per programmare Arduino.

Link per il download di Arduino IDE -->

Carica Arduino IDE

3 Installazione delle librerie e gestione scheda NodeMCU

"WifiManager (by tzapu)" e "PubSubClient (by Nick O'Leary)":

Vai sulla voce Sketch --> #include libreria --> Gestione librerie  e nella finestrella di ricerca, scrivi: WiFiManager
quando trovata, evidenziala e caricala cliccando sul bottone "installa"; ripeti la stessa procedura per la libreria PubSubClient.

Vai sulla voce File --> Impostazioni  ed alla riga  "URL aggiuntive per il Gestore schede:"  inserisci il seguente indirizzo:

http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Clicca su OK

Vai sulla voce Strumenti --> Scheda: --> clicca su  Gestore schede...  scorri sino a trovare la piattaforma esp8266
(by ESP8266 Community) quanto trovata, selezionala cliccandovi sopra.

Clicca su "installa".

Ritorna sulla voce Strumenti --> Scheda: e seleziona NodeMCU 1.0

4 Caricamento del codice sorgente SeismoCloud
(ultimo aggiornamento Novembre 2017)

Link alla pagina del codice -->  

Scarica il file compresso cliccando sul rettangolo verde a destra  Clone or download   poi su Download.zip

Decomprimi il file  (se non già aperto, esegui Arduino IDE)

Vai sulla voce File --> Apri   cerca la cartella "Seismoclouddevice-arduino" e seleziona il file "Seismoclouddevice-arduino.ino"
 
Clicca su Apri

Non chiudere il software, si continua...

5 Compilazione e caricamento NodeMCU

Collega la scheda ESP8266 NodeMCU al Computer con il cavetto microUSB/USB

A questo punto non e' necessario collegare anche l'accelerometro MPU-6050 ne l'alimentazione esterna se presente nel cavetto USB.
Personalmente consiglio di proseguire con il sismometro già assemblato. Vedi # Istruzioni per assemblare il sismometro #

Controlla se e' settata e presente la Porta di comunicazione della scheda NodeMCU con il computer (nel mio caso COM3) pena l'impossibilità dell'upload.

"Per controllare il riconoscimento della scheda sotto Windows:  Gestione dispositivi --> Porte (COM e LPT) se non dovesse apparire in elenco, va installato il driver USB to UART: CP210x reperibile su internet; stessa cosa con Linux dove va indicata la porta USB"

Clicca sull' icona tonda con la freccia  (la seconda in alto a sinistra) ed avremo:

   Led Giallo  acceso
   Sto compilando lo sketch...
   Sto caricando
   Caricamento completato
   Led giallo spento

Fatto, si può chiudere il programma.
     
6 Ricerca ed installazione in rete del sismometro

Con il cellulare o computer scansiona la rete WiFi  per cercare i punti di accesso presenti.
La ricerca potrebbe non essere così rapida, attendi ed eventualmente aggiornala.

Vedrai il nome "SeismoCloud" (è il NodeMCU ), connettilo.

Apri un browser qualsiasi, apparirà la sua schermata di configurazione.

Seleziona Configura WiFi

Seleziona la rete WiFi alla quale collegare il sismometro (quella dov'è connesso anche il cellulare) e metti la passwod di accesso.

Se i dati inseriti saranno corretti, il sismometro si riavvierà automaticamente ed il led   verde  rimarrà acceso a conferma dell'avvenuta connessione.
  
In caso di errore, reinserisci i parametri e riprova.

Carica l'App SeismoCloud (sempre con il cellulare collegato alla stessa rete del sismometro).

Pigia sul cerchietto rosso con un + (situato in basso a destra).

Inizierà una ricerca dei sismometri fissi nelle vicinanze.

Seleziona il tuo ed  immetti i dati richiesti compreso il nome da dare al sismometro fisso.

Fai attenzione ad inserire il corretto piano d'installazione e cioè a che piano della struttura verrà collocato il sismometro.

Fine !  

Il nuovo sismometro apparirà fra gli attivi nella rete SeismoCloud ed associato al cellulare.

Complimenti e bravo! Ti sei divertito e se sei in materia, un principiante come me, avrai appreso qualche cosa di nuovo,
collaborando attivamente alla sperimentazione!


Istruzioni per assemblare il sismometro

I led possono non essere utilizzati ma verrebbe meno la visualizzazione degli stati del sismometro.

Ad ogni led va applicato (in serie su uno dei due poli), una resistenza il cui valore può andare da 82 a 120 ohm;  100 ohm vanno più che bene.

I tre Led vanno collegati sui pin D5-D6-D7 del NodeMCU con l'abbinamento: D5 verde  D6 giallo  D7  rosso
Unisci i poli negativi in parallelo fra loro e connettili sul pin GND (siglato anche G) affianco a D5.

Collega (esclusivamente) questi pin dalla scheda accelerometro MPU-6050 alla scheda ESP8266 NodeMCU:

3v3 -- con ---> 3v3
GND -- con --> GND (G)
SDA --- con --> D1
SCL --- con --> D2

Il sensore MPU-6050 per il suo funzionamento, preleva la corrente direttamente dal NodeMCU.

Il NodeMCU va alimentato o via USB con i 5V classici dei carica batteria per cellulari o direttamente sui pin VCC e GND (G) con 5V; sino a 9V puo' andare bene oltre si farebbe lavorare inutilmente il regolatore di tensione del NodeMCU (max 20V in ingresso); facendo attenzione a rispettare le polarità.

Il sensore MPU-6050 può essere posto in posizione orizzontale o verticale; l'importante è che venga ben fissato alla struttura,
l'ideale sarebbe un pilastro portante ma una parete va ugualmente bene. Se posto e bloccato dentro una scatola, questa va fissata.

Varie
Stato dei led quando accesi:  

Verde  = dispositivo pronto
Verde Giallo  = dispositivo pronto ma c'è un problema di connessione con l'API SeismoCloud (***)
Verde  fisso  Giallo lampeggiante = il dispositivo si sta calibrando
Verde  Rosso   solo per circa 5 secondi) = rilevato movimento
Giallo  lampeggiante = posizione geografica non localizzabile, eseguire il log del sismometro con l'App SesismoCloud
Rosso  acceso di continuo = riavvio/aggiornamento in esecuzione
Verde  Giallo  Rosso  accesi in sequenza = il software si sta caricando
Verde  Giallo  Rosso  lampeggianti in modo veloce  = il software si è installato, l'accelerometro si sta attivando

*** Per maggiori informazioni su SeismoCloud API: http://www.sapienzaapps.it/seismocloud/readme.php

Sono utilizzabili indifferentemente sia le schede ESP8266 NodeMCU v2 che le v3.

Nota molto importante:

Se ad esempio, si è voluto assemblare e programmare il NodeMCU sulla rete WiFi di casa e registrarlo sul proprio cellulare per comodità o per prova, se questo sarà poi installato in altro luogo, in altra rete o su un'altro telefonino; prima di fare qualsiasi tentativo di nuova associazione o spostamento su diversa rete bisogna disattivare il sismometro sul cellulare al quale è associato.

Su quest'ultimo, collegato alla medesima rete del sismometro, tieni premuto brevemente il suo nome (schermo in basso) e scegli l'opzione Disattiva (vedi galleria immagini).

Quando non più associato ad un cellulare e fuori portata della rete alla quale è collegato, il sismometro tornerà automaticamente in Access Point, pronto ad essere collegato alla nuova rete WiFi ripetendo la procedura sopra descritta.

Come spiegato nel sito SeismoCloud che ti invito a visitare e leggere con attenzione, non è l'assoluta precisione del singolo simometro che può inficiare o meno la bontà dei dati ma gli altri sismometri a lui vicini che possono confermare o meno il singolo evento.
Il sistema è in grado di valutare il posizionamento del sismometro rispetto al livello del suolo secondo il dato immesso come avete visto o vedrete "posizione", nell' installazione sull' Applicazione.

Più saranno i sismometri attivi e migliore sarà la sperimentazione e la prevenzione. Aiutiamoci !

Acquisto

Clicca sulle immagini ad inizio pagina per un acquisto in tempi brevi su Banggood per NodeMCU + MPU-605 +cavetti femmina/femmina con
l'opzione Priority Direct Mail (sono pochi euro in più) per un totale, alla pubblicazione di questa pagina di circa 11 euro ma se non
hai fretta ad esempio su AliExpress li puoi trovare a molto meno (sono solo indicazioni, ovviamente uno acquista dove più gli pare).
Esistono due gruppi a tema: "SeismoMetro" su facebook e su WathsApp mail per info a ik1vhn@iol.it

Ambedue nati per aiutare e condividere i vari aspetti della costruzione dei sismometri fissi sotto rete SeismoCloud, ti aspettiamo!

Galleria immagini

Desidero segnalarti questi ottimi manuali sulla realizzazione del sismometro:

Di ik1whn Maurizio: visualizza il file

Il video di Massimiliano Gadaleta e le istruzioni per la creazione del contenitore con una stampante 3D: https://www.thingiverse.com/thing:2600301
Video sulla costruzione di un sismometro con NodeMCU ed accelerometroMPU-6050

### Se come spero, sarà andato tutto bene, ti invito a registrare il tuo sismomentro sul sito SeismoCloud, nel gruppo

Protezione Civile Nostrum   

il quale collabora attivamente all'esperimento. La registrazione non comporta nessun vincolo, nessuna pubblicità ne la diffusione di dati personali o altro e ti consente una migliore gestione del sistema. Se vuoi, inviami una mail ik1vhn@iol.it, ti darò le informazioni necessarie o contattami sul gruppo SeismoMetro su facebook.

Un grazie a Beppe, iz1rwc, ai Roberto iz1wiy ed iz1zct e Luciano per l'aiuto e collaborazione.

Istruzioni e maggiori informazioni su:

Unità  Raggruppamento Nazionale Radiocomunicazioni Emergenza 73's ik1vhn Ugo Favale

p.s. La pagina è in continua evoluzione; sono benvenuti suggerimenti, correzioni e quant'altro possa servire a migliorarla.

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