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Merkur Breakoutboard
Experimente mit modernster Technik erfordern manchmal Finger in Ameisengröße. Um Mini-Funkmodule auch als Mensch in den Griff zu bekommen haben wir dieses Board geschaffen. Das Merkur Board ist ein Arduino und Contiki-OS kompatibles Mikrocontrollerboard mit integriertem 2.4Ghz IEEE802.15.4 Funksender. Der Funkteil unterstützt alle auf 802.15.4 basierenden Funkprotokolle wie 6LoWPAN, ZigBee und RF4ce.Shopbereich
Durch den integrierten Arduino-OSD Bootloader kann das Modul mit einem FTDI USB-Serial Wandler programmiert werden.
HOWTOs
Arduino-IDE mit dem Merkurboard Diese Anleitung beschreibt die Installation der Arduino-IDE und zeigt einige Beispiel mit dem Merkurboard und seiner Funkverbindung.
Erste Schritte mit dem Merkurboard Wir nehmen das Merkurboard in Betrieb. Eines als USB-Router und das zweite Merkurboard als Funkknoten. Danach pingen wir den Knoten an und kommunizieren über unseren Browser mit dem Knoten.
Erste Schritte mit Contiki-Programmierung Wir definieren neue Ressourcen im Contiki und schalten/lesen Pins.
Merkurboard im Rasperry Wir stecken das Merkurboard in einen Rasperry und nehmen es in Betrieb.
Server-Client Demonstration Ein Merkurboard sendet durch drücken eines Schalters einem Zweiten Merkurboard eine Coap Meldung Led Toggle
AVR-Motes-in-Cooja Simulation des Funkknotens über den Cooja Simulator
IP-Anbindung
Die Integration in das eigene IP-Netz erfolgt über einen RaspyEdge-Shield oder einen 6LoWPAN-Edge-Router. Dieser verbindet unsern 6LoWPAN-Merkur mit unserem IP-Netz um ihn über eine IPv6 Adresse ansprechen zu können.
Auf Applikationsebene wird das COAP Protokoll eingesetzt.
COAP-Resourcen
| Resource | GET | POST | Comments |
|---|---|---|---|
| /.well-known/core | X | X | Well-Known URIs |
| /p/model | X | - | Model Name |
| /p/sw | X | - | Software Version |
| /p/name | X | X | Name |
| /a/led | X | X | Status LED |
| /s/button | X | - | Config Button |
| /s/cputemp | X | - | CPU Temperature |
| /s/battery | X | - | Battery Status |
Coap-Clients
Mit Hilfe des Copper-Add-On spricht der Mozilla Browser das Coap Protokoll. Auf der Kommandozeile kann z.B. die libcoap helfen. Durch Eingabe einer Coap URI kann auf den Sensorknoten zugegriffen werden:
Beispiele
coap-client -m get coap://[aaaa::221:2eff:ff00:264e]:5683/.well-known/core coap-client -m get coap://[aaaa::221:2eff:ff00:264e]:5683/s/battery
Firmware
Das Modul ist Contiki-OS und Arduino kompatibel. Der Arduino-Bootloader ist vorprogrammiert. Contiki OS beinhaltet einen sehr kleinen IP Stack uIP genannt welcher eine Ipv6 und eine 6LoWPAN Implementierung beinhaltet. Das Betriebssystem ist in C geschrieben und wird mithilfe von Make gesteuerten Cross-Compilern für die jeweilige Hardwareplattform übersetzt.
Images findest du hier:
http://www.open-entry.com/osdomotics/osd-bin/osd-20130225/
Die Source Codes findest du auf Github:
Debian
Installation der Toolchain
apt-get install avr-libc binutils-avr gcc-avr gdb-avr simulavr avrdude doxygen
OSD-Contiki besorgen:
https://github.com/osdomotics/osd-contiki/archive/master.zip
Entpacke es in deinem Home Directory.
cd ~/osd-contiki/examples/osd/er-rest-example-merkurboard ./run.sh sudo ./flash.sh
Mit run.sh werden die Sourcen übersetzt und ein Flash und ein Eprom Image erzeugt. Mit dem flash.sh Script werden die Images mit Hilfe von Avrdude über einen 3.3V USB-Serial-Wandler in das Merkurboard gespielt.
Die Dokumentation im Order doc wird durch eingabe von make erzeugt.
cd ~/osd-contiki/doc make ~/osd-contiki/doc/html/index.html
Cooja Simulator
apt-get install openjdk-7-jdk openjdk-7-jre ant libncurses5-dev build-essential binutils-msp430 gcc-msp430 msp430-libc cd ~/osd-contiki git submodule update --init ant run
Links:
Hardware
Pinouts
| SV1 | SV3 | SV2 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Interrupt | COM | Arduino/Contiki | AVR | Pin | GND NC VCC RXD TXT DTR | Pin | AVR | Arduino/Contiki | COM | Interrupt |
| 1 2 3 4 5 6 | ||||||||||
 | ||||||||||
| SV2:13 | PB4 | D14 | PCINT4 | |||||||
| TxD0 | D0 | PE1 | SV1:01 | SV2:12 | PB3 | D13 | MISO/SPI | PCINT3 | ||
| PCINT9 | RxT0 | D1 | PE0 | SV1:02 | SV2:11 | PB1 | D12 | SCK/SPI | PCINT1 | |
| D2 | PE3(AIN1) | SV1:03 | SV2:10 | PB2 | D11 | MOSI/SPI | PCINT2 | |||
| INT4 | D3 | PE4 | SV1:04 | SV2:09 | PB0 | D10 | SS/SPI | PCINT10 | ||
| INT5 | LED1 | D4 | PE5 | SV1:05 | SV2:08 | PD1 | D9 | SDA/i2c | INT1 | |
| AREF | AREF | SV1:06 | SV2:07 | PD0 | D8 | SCL/i2c | INT0 | |||
| JTAG | TDI | D15/A0 | PF7 | SV1:07 | SV2:06 | PD2 | D7 | RxD1 | INT2 | |
| JTAG | TD0 | D16/A1 | PF6 | SV1:08 | SV2:05 | PD3 | D6 | TxD1 | INT3 | |
| JTAG | TMS | D17/A2 | PF5 | SV1:09 | SV2:04 | PE6/T3 | D5 | LED2 | INT6 | |
| JTAG | TCK | D18/A3 | PF4 | SV1:10 | SV2:03 | RSTN | RESET | |||
| GND | SV1:11 | SV2:02 | PF1 | A5/D20 | ||||||
| 3V3 | SV1:12 | SV2:01 | PF0 | A4/D19 | ||||||
| COM | Angabe, welchen Kommunikationsmodus (I2C, UART, SPI, LED) über die Pins gefahren werden. |
|---|---|
| Arduino/Contiki | Pin-Belegung für den Arduino-Mode und Contiki OS |
| AVR | Angabge der Pin-Belegung am AVR-Mikroprozessor |
| Interrupts | INT; Interrupts, PCINT: Interrupts, die im Deep-Sleep-Modus angesprochen werden können, JTAG: Programmierports (nur während des Bootloaders aktiv, danach standardmäßog deaktiviert) |
| Pin | Angabe der Hardware-Pins der Stecker am Merkur-Board |
Contiki Sensoren/Aktoren
| Name | File | PIN | AVR | Funktion |
|---|---|---|---|---|
| Battery | battery-sensor.c .h | – | – | Interner Spannungssensor |
| Button | button-sensor.c | SV1:4 | PE4/INT4 | Konfigurationsbutton |
| DHT11 | dht11.c .h | SV2:4 | PE6 | Feuchte/Temperatur Sensor |
| DS1820 | ds1820.c .h | SV1:4 | PE4 | 1-Wire Temp Sensor |
