Arduino үшін LTE CAT-M/NB-IoT + GPS қалқаны: 10 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Шолу

Botletics SIM7000 LTE CAT-M/NB-IoT қалқаны жаңа LTE CAT-M және NB-IoT технологиясын қолданады, сонымен қатар GNSS (GPS, GLONASS және BeiDou/Compass, Galileo, QZSS стандарттары) орналасқан жерді бақылауға арналған. Бүкіл әлемде әр түрлі аймақтарға арналған көптеген SIM7000 сериялы модульдер бар, және, бақытымызға орай, SIMCOM оңай анықтауға мүмкіндік берді: SIM7000A (американдық), SIM7000E (еуропалық), SIM7000C (қытай) және SIM7000G (жаһандық). Қазіргі уақытта NB-IoT әлемнің көптеген елдерінде қолдау көрсетеді, бірақ, өкінішке орай, АҚШ-та жоқ, бірақ жақын арада (2019 ж.) Сатылымға шығарылады деп жоспарланғанымен, біз LTE CAT-M функцияларын әлі де пайдалана аламыз!

Қалқанды қолдану үшін қалқаны Arduino -ға қосыңыз, сәйкес SIM картасын салыңыз, LTE/GPS антеннасын бекітіңіз, сонда баруға болады!

Кіріспе

Ұялы байланысы бар қуаты төмен IoT құрылғыларының пайда болуымен және 2G-дан (2020 жылға дейін тек 2G/GSM қолдайтын T-мобильді байланыспен) барлығы LTE-ге қарай жылжиды, бұл көптеген адамдарды жақсы шешімдер іздеуге мәжбүр етті. Алайда, бұл көптеген әуесқойларды SIMCOM SIM800 сериялы модульдер сияқты 2G технологиясын қолдана бастады. Бұл 2G және 3G модульдері тамаша бастама болғанымен, алға жылжудың уақыты келді және жақында SIMCOM әзірлеушілер конференциясында жаңа SIM7000A LTE CAT-M модулін жариялады. Қандай жақсы!:)

Мұның бәрінің таңғажайып жағы - SIMCOM өзінің 2G және 3G модульдерінен осы жаңа модульге көшуді өте жеңілдеткені! SIM7000 сериясында бағдарламалық жасақтаманы бірнеше мильге азайтатын көптеген AT командалары қолданылады! Сонымен қатар, Adafruit -те Github -да керемет FONA кітапханасы бар, оны жаңа SIM7000 -ны партияға енгізу үшін пайдалануға болады!

LTE CAT-M дегеніміз не?

LTE CAT-M1 екінші буын LTE технологиясы болып саналады және қуаты аз және IoT құрылғыларына қолайлы. NarrowBand IoT (NB-IoT) немесе «CAT-M2» технологиясы-бұл қуаты төмен IoT құрылғыларына арналған, төмен қуатты кең ауқымды желі (LPWAN) технологиясы. Бұл салыстырмалы түрде жаңа технология, өкінішке орай, АҚШ -та әлі жоқ, дегенмен компаниялар тестілеу мен инфрақұрылымды құру бойынша жұмыс жүргізуде. Радиотехнологияны (RF) қолданатын IoT құрылғылары үшін бірнеше нәрсені есте ұстау қажет: Қуатты тұтыну BandwidthRangePacket өлшемі (көптеген деректерді жіберуCostEch -тің әрқайсысында айырмашылықтар бар (және мен олардың барлығын түсіндірмеймін); мысалы, үлкен өткізу қабілеті құрылғыларға мүмкіндік береді. көптеген деректерді жіберіңіз (мысалы, YouTube-ті ағынмен жібере алатын телефоныңыз!), бірақ бұл оның энергияны қатты қажет ететінін білдіреді. Диапазонды ұлғайту (желінің «аймағы») сонымен қатар энергия тұтынуды арттырады. NB-IoT жағдайында, өткізу қабілеттілігін қысқарту көп деректерді жібере алмайтындығыңызды білдіреді, бірақ бұлтқа деректердің көп бөлігін түсіретін IoT құрылғылары үшін бұл өте жақсы! Демек, «тар» жолақты технология, аз қуатты құрылғылар үшін өте қолайлы. деректер, бірақ әлі де ұзақ диапазонда (кең аймақ)!

Botduics Arduino үшін SIM7000 Shield

Мен жасаған қалқан SIM7000 сериясын қолданушыларға саусақтарының ұшында өте төмен қуатты LTE CAT-M технологиясы мен GPS орнатуға мүмкіндік беру үшін қолданады! Қалқан MCP9808 I2C температура сенсорымен жабдықталған, ол кем дегенде бір нәрсені өлшеуге және оны ұялы байланыс арқылы жіберуге өте ыңғайлы.

• Қалқан ашық көз болып табылады! Алақай!
• Барлық құжаттарды (EAGLE PCB файлдары, Arduino коды және егжей -тегжейлі вики) Github сайтынан табуға болады.
• Сізге қай SIM7000 нұсқасы сәйкес келетінін білу үшін мына вики бетін қараңыз.
• Botletics SIM7000 қалқан жинағын Amazon.com сайтынан сатып алуға болады

1 -қадам: Бөлшектерді жинау

Төменде сізге қажет барлық бөлшектердің тізімі берілген:

• Arduino немесе Arduino үйлесімді тақта - Arduino Uno - бұл үшін ең кең таралған таңдау! Егер сіз LTE қалқанын шынымен «қалқан» ретінде қолданғыңыз келсе, Arduino форма факторы бар Arduino тақтасын пайдалануыңыз керек. Айтуынша, Arduino эскиздерін тақтаға жүктеу үшін сізге бағдарламалау кабелі қажет болады! Егер сіз Arduino-форм-факторлық тақтаны пайдаланбасаңыз, бұл өте жақсы! Бұл вики -парақта қандай байланыстар жасау керектігі туралы ақпарат бар және әртүрлі микроконтроллерлер тексерілген, оның ішінде ESP8266, ESP32, ATmega32u4, ATmega2560 және ATSAMD21.
• Ботлетика SIM7000 қалқан жинағы - Қалқан қос LTE/GPS uFL антеннасымен және әйелдік тақырыптарды жинақтаумен келеді! Тақта үш түрлі нұсқада келеді (SIM7000A/C/E/G) және сіз қай елде тұратыныңызға байланысты сізге дұрыс нұсқаны таңдау қажет болады. Мен бұл бетті Github вики -де жасадым, ол сізге қай нұсқасы сізге сәйкес келетінін қалай табуға болатынын көрсетеді!
• LTE CAT-M немесе NB-IoT SIM картасы-бұл жинақта тегін SIM картасы жоқ болса да, сіз голограммалық SIM картаны ала аласыз, ол сізге айына 1 МБ ақысыз береді және әлемнің кез келген жерінде жұмыс істейді, себебі голограмма серіктес болды. 500 -ден астам тасымалдаушылармен! Олар сондай-ақ ақылы және айлық жоспарларға ие және SIM картаны белсендіру, голограмма API және т.б. бойынша техникалық қолдау көрсету үшін керемет қауымдастық форумы бар! Бұл АҚШ-та бүкіл ел бойынша AT&T және Verizon LTE CAT-M1 желілері үшін жақсы жұмыс істейді, бірақ басқа елдерде жергілікті провайдерден жеке SIM картасын алу қажет болуы мүмкін екенін ескеріңіз, өйткені голограмма тасымалдаушылармен және CAT-M-мен серіктес. және NB-IoT салыстырмалы түрде жаңа.
• 3.7V LiPo аккумуляторы (1000mAH+): желілерді іздеу немесе деректерді жіберу кезінде қалқан айтарлықтай мөлшерде ток шығара алады және сіз Arduino 5V рельсінен тікелей қуатқа сене алмайсыз. 3.7V LiPo батареясын тақтадағы JST коннекторына қосыңыз және батареяның сол жақтағы оң сыммен (Sparkfun немесе Adafruit сияқты) қосылғанын тексеріңіз. Сондай -ақ, жеткілікті ток беру және модульдің көтерілу кезінде модульдің қайта жүктелуіне жол бермеу үшін батареяның сыйымдылығы кемінде 500 мАч болуы керек екеніне көз жеткізу маңызды. Тұрақтылық үшін 1000 мАч немесе одан жоғары ұсынылады. Бұл ең төменгі сыйымдылықтың себебі - LiPo батареясын зарядтау схемасы 500 мА -ға орнатылған, сондықтан батареяның зақымдалуын болдырмау үшін оның сыйымдылығы кемінде 500 мАч екеніне көз жеткізу керек.

2 -қадам: Қалқанды жинаңыз

Қалқаны пайдалану үшін, егер сіз бұл тақтаны «қалқан» ретінде пайдалануды жоспарламасаңыз, оның үстіңгі жағына дәнекерлеу қажет болады, бұл өте жақсы! Бұған мысал Arduino Micro -ны контроллер ретінде пайдалану және оны қалқанға бөлек қосу.

Тақтаны Arduino қалқаны ретінде қолданудың ең кең тараған нұсқасы - қалқанға кіретін әйелдер басын жинау. Тақырыптарды дәнекерлегеннен кейін, қалқаны Arduino тақтасының үстіне қойыңыз (егер сіз оны жеке тақта ретінде пайдаланбасаңыз) және сіз келесі қадамға дайынсыз!

Ескертпе: түйреуіштерді дәнекерлеу бойынша кеңестер алу үшін Github викидің осы бетіне кіруге болады.

3 -қадам: Қалқанның түйреуіштері

Қалқан Arduino түйреуішін қолданады, бірақ белгілі бір түйреуіштерді белгілі бір мақсаттарға қосады. Бұл түйреуіштерді төменде қорытындылауға болады:

Қуат түйреуіштері

• GND - барлық логика мен биліктің ортақ негізі
• 3.3V - 3.3V Arduino реттегішінен. Мұны Arduino -да қолданғаныңыздай қолданыңыз!
• 5V / LOGIC - Arduino -дан келген бұл 5В рельс SIM7000 -ды қуаттайтын LiPo аккумуляторын зарядтайды, сонымен қатар I2C және деңгей ауысуына логикалық кернеуді орнатады. Егер сіз 3,3 В кернеу микроконтроллерін қолдансаңыз, 3.3 В қалқанның «5 В» түйреуішіне қосыңыз (төмендегі бөлімді қараңыз).
• VBAT - бұл LiPo батареясының кернеуіне қол жеткізуге мүмкіндік береді және әдетте Arduino -да ешнәрсеге қосылмаған, сондықтан сіз оны қалағаныңызша пайдалана аласыз! Бұл SIM7000 модулінің кіріс кернеуімен бірдей. Егер сіз осы кернеуді өлшеу және бақылау туралы ойласаңыз, демо -нұсқаулықтағы кернеуді өлшейтін және батарея пайызын көрсететін «b» пәрменін тексеріңіз! Есіңізде болсын, LiPo аккумуляторы қажет!
• VIN - бұл түйін тек Arduino -дағы VIN -штырға қосылады. Сіз осы түйреуішке 7-12 В қосқанда, Arduino-ны әдеттегідей қуаттай аласыз.

Басқа түйреуіштер

• D6 - SIM7000 PWRKEY түйреуішіне қосылған
• D7 - SIM7000 түйреуішін қалпына келтіру (мұны төтенше жағдайда қалпына келтіру жағдайында ғана қолданыңыз!)
• D8 - UART Data Terminal Ready (DTR) түйреуіші. Бұл «AT+CSCLK» пәрменін қолданғанда модульді ұйқыдан ояту үшін қолданыла алады
• D9 - Сақина индикаторы (RI) түйреуіші
• SIM7000 D10 - UART жіберу (TX) түйреуіші (бұл сізге Arduino TX -ті қосу керек дегенді білдіреді!)
• D11 - UART SIM7000 (RX) түйреуіші (Arduino TX түйреуішіне жалғау)
• D12 - Arduino -дағы жақсы D12, БІРАҚ оны температура сенсорының ALERT үзіліс істігіне қосқышты дәнекерлеу арқылы қосуға болады
• SDA/SCL - температура сенсоры қалқанға I2C арқылы қосылады

Егер сіз тақтаны «қалқан» ретінде емес, дербес модуль ретінде қолдансаңыз немесе 5В орнына 3,3 В логикасын қолдансаңыз, «Сыртқы хост тақтасының сымдары» бөлімінде көрсетілгендей, қажетті қосылымдарды орнату қажет болады. бұл Github вики беті.

Алайда, егер сізге тек AT командаларын тексеру қажет болса, онда сізге LiPo аккумуляторы мен микро USB кабелін қосу қажет, содан кейін AT командаларын USB арқылы тексеру үшін осы процедураларды орындаңыз. AT командаларын Arduino IDE арқылы тексеруге болатынын ескеріңіз, бірақ бұл UART үшін D10/D11 түйреуіштерін қосуды қажет етеді.

Қалқанның түйреуіштері мен әр түйреуіш не істейтіні туралы толық ақпарат алу үшін осы Github вики бетіне кіріңіз.

4 -қадам: Қалқанды қуаттандыру

Қалқанды қуаттандыру үшін Arduino -ны қосыңыз және Adafruit немесе Sparkfun -да сатылатын аккумуляторға ұқсас 3.7V LiPo батареясын (1000mAH немесе одан жоғары) қосыңыз. Батареясыз сіз модульдің жүктелуін көресіз, содан кейін көп ұзамай бұзылады. Сіз Arduino-ны әдеттегідей USB кабелі арқылы немесе VIN түйреуішіндегі 7-12 В қуат көзі арқылы қуаттай аласыз, ал Arduino-дағы 5В релесі LiPo батареясын зарядтайды. Назар аударыңыз, егер сіз стандартты Arduino тақтасын пайдалансаңыз, оны сыртқы қуат көзі арқылы қауіпсіз түрде қуаттай аласыз, сонымен қатар бағдарламалау кабелін қосулы күйде ұстаңыз, себебі оның кернеу таңдау схемасы бар.

Жарықдиодты индикатор

Алдымен сіз тақта тірі ме деп ойлайтын шығарсыз, себебі жарық диодты қосуға болмайды. Себебі, «PWR» жарық диоды SIM7000 модулінің қуат көрсеткіші болып табылады, және сіз қуат берсеңіз де, модульді әлі қосқан жоқсыз! Бұл PWRKEY -ді 72 мс -тен кем емес импульстеу арқылы жасалады, мен оны кейінірек түсіндіремін. Сондай-ақ, егер сізде батарея қосылған болса және ол толық зарядталмаған болса, жасыл «DONE» жарық диоды жанбайды, бірақ егер сізде батарея жоқ болса, бұл жарық диоды қосылуы керек (және ол алданған кезде кейде жыпылықтауы мүмкін) шамалы кернеудің төмендеуіне байланысты жоқ батарея толық зарядталмаған деп ойлаймын).

Енді сіз бәрін қалай басқаруға болатынын білсеңіз, ұялы байланысқа көшейік!

5 -қадам: SIM картасы мен антенна

SIM картасын таңдау

Тағы да, сіздің SIM картаңыз LTE CAT-M (телефондағы болуы мүмкін сияқты дәстүрлі LTE-ге ғана емес) немесе NB-IoT қолдауына ие болуы керек, және ол «микро» SIM өлшемі болуы керек. Бұл қалқан үшін мен тапқан ең жақсы нұсқа - бұл голограмманы әзірлеуші SIM картасы, ол айына 1МБ ақысыз және бірінші SIM картасы үшін голограмманың API және ресурстарына қол жеткізуді қамтамасыз етеді! Hologram.io бақылау тақтасына кіріп, оны белсендіру үшін SIM картасының CCID нөмірін енгізіңіз, содан кейін кодта APN параметрлерін орнатыңыз (әдепкі бойынша орнатылған). Бұл еш қиындықсыз және әлемнің кез келген жерінде жұмыс істейді, себебі голограмма бүкіл әлем бойынша 200-ден астам тасымалдаушыларды қолдайды!

Айта кету керек, SIM7000C/E/G нұсқалары да 2G резервті қолдайды, сондықтан егер сіз шынымен тестілегіңіз келсе және LTE CAT-M немесе NB-IoT SIM картасы болмаса, сіз модульді 2G-де тексере аласыз.

SIM картасын салу

Ең алдымен, қарапайым SIM картасының ұяшығынан micro SIM картасын ажырату керек. LTE қалқанында SIM картасының ұстағышын тақтаның сол жағында батарея қосқышының жанында табыңыз. SIM картасы осы ұстағышқа SIM картасының металл контактілерін төмен қаратып және кішкене ойығы SIM картасының ұстағышына қаратып салынған.

Антенналық жақсылық

Қалқан жиынтығы шынымен ыңғайлы қос LTE/GPS антеннасымен келеді! Ол сондай-ақ икемді (егер сіз абай болмасаңыз, антеннаның сымдарын үзіп алуыңыз мүмкін болғандықтан, оны көп бұрауға және бүктеуге тырысудың қажеті жоқ) және төменгі жағында қабыршақтанатын желім бар. Сымдарды қосу өте қарапайым: сымдарды алып, қалқанның оң жақ шетіндегі сәйкес uFL қосқыштарына бекітіңіз. ЕСКЕРТПЕ: Антеннадағы LTE сымын қалқандағы LTE коннекторына сәйкестендіргеніңізге көз жеткізіңіз және GPS сымымен дәл солай, себебі олар қиылысқан!

6 -қадам: Arduino IDE орнату

Бұл SIM7000 қалқаны Adafruit FONA тақталарына негізделген және сол кітапхананы қолданады, бірақ модем қолдауымен жақсартылған. Сіз менің жаңартылған FONA кітапханасын орнату туралы толық нұсқауларды мына жерден Github парағынан оқи аласыз.

Сіз сондай -ақ осы нұсқауларды орындау арқылы MCP9808 температура сенсорын қалай тексеруге болатынын көре аласыз, бірақ мұнда мен негізінен ұялы заттарға назар аударамын!

7 -қадам: Arduino мысалы

Baud Rate орнату

Әдепкі бойынша SIM7000 115200 baud бойынша жұмыс істейді, бірақ бұл бағдарламалық қамтамасыз етудің сенімді жұмыс істеуі үшін өте жылдам және таңбалар кездейсоқ төртбұрышты қораптар немесе басқа тақ таңбалар ретінде көрінуі мүмкін (мысалы, «А» белгісі «@» түрінде көрсетілуі мүмкін). Сондықтан, егер мұқият қарасаңыз, Arduino модульді инициализациялаған сайын модульді 9600 баяу жылдамдыққа теңшейді. Бақытымызға орай, ауысу кодымен автоматты түрде жүзеге асады, сондықтан оны орнату үшін арнайы ештеңе істеудің қажеті жоқ!

LTE Shield демонстрациясы

Әрі қарай, «LTE_Demo» эскизін ашу үшін осы нұсқауларды орындаңыз (немесе сіз қандай микроконтроллерді қолданатындығыңызға байланысты осы эскиздің қай нұсқасы болса да). Егер сіз «setup ()» функциясының соңына дейін төмен қарай айналсаңыз, сіз «fona.setGPRSNetworkSettings (F (» голограмма «)) жолын көресіз;» ол голограмма SIM картасына APN орнатады. Бұл өте қажет және егер сіз басқа SIM картасын қолдансаңыз, алдымен APN дегеніміз не екендігі туралы картаның құжаттамасымен танысыңыз. Назар аударыңыз, егер сіз голограмма SIM картасын пайдаланбасаңыз, бұл жолды өзгерту қажет.

Код іске қосылған кезде Arduino SIM7000 -мен UART (TX/RX) арқылы SoftwareSerial арқылы байланысуға тырысады. Мұны істеу үшін, әрине, SIM7000 қосылуы керек, сондықтан ол байланыс орнатуға тырысқанда, оның қосылатынына көз жеткізу үшін «PWR» жарық диодты тексеріңіз! (Ескерту: ол код іске қосылғаннан кейін шамамен 4 секунд қосылуы керек). Arduino модульмен байланысты сәтті орнатқаннан кейін сіз модуль орындай алатын көптеген әрекеттермен үлкен мәзірді көруіңіз керек! Алайда, олардың кейбіреулері SIMCom басқа 2G немесе 3G модульдеріне арналған, сондықтан барлық командалар SIM7000 үшін қолданылмайды, бірақ олардың көпшілігі! Орындағыңыз келетін әрекетке сәйкес келетін әріпті теріңіз және сериялық монитордың жоғарғы оң жағындағы «Жіберу» түймесін басыңыз немесе Enter пернесін басыңыз. Қалқанның жауап қайтарғанын тамашалаңыз!

Демо командалары

Төменде жалғастырудан бұрын модульдің орнатылғанына көз жеткізу үшін бірнеше пәрмендер орындалуы керек:

• Желінің тіркелуін тексеру үшін «n» теріп, enter пернесін басыңыз. Сіз «Тіркелген (үй)» дегенді көруіңіз керек. Олай болмаса, антеннаның жалғанғанын тексеріңіз және сізге алдымен «G» пәрменін (төменде түсіндірілген) орындау қажет болуы мүмкін!
• «I» енгізу арқылы желі сигналының күшін тексеріңіз. Сіз RSSI мәнін алуыңыз керек; бұл мән неғұрлым жоғары болса, соғұрлым жақсы! Менікі 31 болды, бұл сигнал күшінің ең жақсы кронштейнін көрсетеді!
• Желі туралы керемет ақпаратты тексеру үшін «1» пәрменін енгізіңіз. Сіз ағымдағы қосылу режимін, тасымалдаушының атауын, диапазонды және т.б.
• Егер сізде батарея қосылған болса, батареяның кернеуі мен пайызын оқу үшін «b» пәрменін қолданыңыз. Егер сіз батареяны пайдаланбайтын болсаңыз, бұл команда әрқашан 4200 мВ шамасында болады, сондықтан ол 100% зарядталған деп айтады.
• Енді ұялы деректерді қосу үшін «G» енгізіңіз. Бұл APN -ді орнатады және сіздің құрылғыны желіге қосу үшін өте маңызды! Егер сіз «ERROR» көрсеңіз, «g» көмегімен деректерді өшіріп көріңіз, содан кейін қайталап көріңіз.
• Сіз модульмен бірдеңе жасай алатындығыңызды тексеру үшін «w» енгізіңіз. Ол сізге оқығыңыз келетін веб -беттің URL -мекен -жайын енгізуді сұрайды және «https://dweet.io/get/latest/dweet/for/sim7000test123» URL мекен -жайының мысалын көшіріңіз/қойыңыз және enter пернесін басыңыз. Көп ұзамай ол сізге «{» бұл «:» сәтсіз болды «,» бар «: 404,» себебі «:» біз оны таба алмадық «} деген хабарды беруі керек (» sim7000test123 «үшін деректерді ешкім жарияламаса)
• Енді сериялы мониторға «2» енгізу арқылы dweet.io, бұлтты API -ге жалған деректерді жіберуді тексерейік. Сіз кейбір AT командалары арқылы жұмыс істейтінін көруіңіз керек.
• Деректердің шынымен өткенін тексеру үшін «w» қайталап көріңіз және бұл жолы құрылғы идентификаторы IMEI болатын жақшасыз «https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{deviceID}» енгізіңіз. модульдің инициализациясынан бастап сериялық монитордың жоғарғы жағында басып шығарылуы тиіс сіздің құрылғыңыздың нөмірі. Сіз «сәтті» және сіз жіберген деректерден тұратын JSON жауабын көруіңіз керек! (Есіңізде болсын, 87% аккумулятор - бұл кодта орнатылған жалған нөмір және сіздің батарея деңгейіңіз болмауы мүмкін)
• Енді GPS -ті тексеретін уақыт келді! GPS қосылымын «O» арқылы қосыңыз
• Орналасқан жер туралы деректерді сұрау үшін «L» енгізіңіз. Орналасқан жерді түзетуге дейін шамамен 7-10 секунд күтуге тура келетінін ескеріңіз. Сіз кейбір деректерді көрсетпейінше «L» енгізуді жалғастыра аласыз!
• Ол сізге деректерді бергеннен кейін оны оқуға жеңіл болу үшін оны Microsoft Word немесе мәтіндік редакторға көшіріп қойыңыз. Сіз үшінші санның (сандар үтірмен бөлінген) күн мен уақыт екенін көресіз, ал келесі үш сан - сіздің орналасқан жеріңіздің ендік, бойлық және биіктік (метрмен)! Оның дұрыстығын тексеру үшін осы онлайн құралға өтіп, қазіргі орналасқан жеріңізді іздеңіз. Ол сізге ендік/ұзындық пен биіктікті беруі керек және бұл мәндерді GPS берген мәнмен салыстыруы керек!
• Егер сізге GPS қажет болмаса, оны «o» арқылы өшіруге болады.
• Басқа командалармен көңілді болыңыз және LTE арқылы ақысыз бұлтты API -ге деректерді жіберу туралы керемет мысал үшін «IoT_Example» эскизін қараңыз!

Мәтіндерді жіберу және алу

Қалқаннан мәтіндерді кез келген телефонға қалай жіберу керектігін және мәтіндерді Hologram бақылау тақтасы немесе API арқылы қалқанға қалай жіберу керектігін білу үшін осы Github вики бетін оқыңыз.

IoT мысалы: GPS қадағалау

Барлығы күткендей жұмыс істейтінін тексергеннен кейін, «IoT_Example» эскизін ашыңыз. Бұл мысал коды GPS орналасқан жері мен деректерді, температураны және батарея деңгейін бұлтқа жібереді! Кодты жүктеп алыңыз және қалқан өзінің сиқырлығын жасағанда таң қаласыз! Деректердің бұлтқа жіберілгенін тексеру үшін кез келген браузерде «https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{IMEI}» өтіңіз (IMEI нөмірін жоғарғы жағындағы табыңыз) модульді инициализациялағаннан кейін немесе SIMCOM модулінде басып шығарылған сериялық монитор) және сіз құрылғы жіберген деректерді көресіз!

Бұл мысалмен сіз деректерді тек бір рет іске қосудың орнына бірнеше рет жіберу үшін «#define samplingRate 30» жолына түсініктеме бере аласыз. Бұл сіздің құрылғыны GPS бақылау құрылғысына айналдырады!

Қосымша ақпарат алу үшін нақты уақыттағы GPS қадағалауға арналған оқулықтарға кіріңіз:

• GPS трекер оқулық 1 -бөлім
• GPS трекер оқулық 2 -бөлім

Ақаулық себебін іздеу және түзету

Жиі қойылатын сұрақтар мен ақаулықтарды жою үшін Github бойынша Жиі қойылатын сұрақтарға кіріңіз.

8 -қадам: AT командаларымен тестілеу

Arduino IDE -ден тестілеу

Егер сіз AT командаларын модульге сериялық монитор арқылы жібергіңіз келсе, тізбекті құбырлы режимге өту үшін мәзірден «S» командасын қолданыңыз. Бұл сериялық мониторда терілгендердің бәрі модульге жіберілетін болады. Айтуынша, сериялық монитордың төменгі жағындағы «NL және CR екеуін де» қосқаныңызға көз жеткізіңіз, әйтпесе сіз өзіңіздің командаларыңызға ешқандай жауап көрмейсіз, себебі модуль теруді аяқтағаныңызды білмейді!

Бұл режимнен шығу үшін Arduino телефонындағы қалпына келтіру түймесін басыңыз. Назар аударыңыз, егер сіз ATmega32u4 немесе ATSAMD21 негізіндегі тақталарды қолдансаңыз, сериялық мониторды да қайта іске қосу қажет болады.

AT командаларын Arduino IDE -ден жіберу туралы қосымша ақпарат алу үшін мына вики -бетті қараңыз.

USB арқылы тікелей тестілеу

Мүмкін, қарапайым әдіс (Windows пайдаланушылары үшін) - бұл оқулықта егжей -тегжейлі Windows драйверлерін орнату және оның орнына қалқанның микро USB портын пайдалану арқылы AT командаларын тексеру!

Егер сіз әлі де AT командаларымен тәжірибе жасағыңыз келсе, бірақ оларды реттілікпен орындағыңыз келсе және FONA кітапханасын өзгерткіңіз келмесе, мұны мен жазған «AT командалық кітапханасы» деп аталатын қарапайым кітапханамен жасауға болады. Github -дан таба аласыз. Сізге тек қана ZIP -ті репозиторийден жүктеп алып, оны Arduino кітапханаларының қалтасына шығарып алу қажет және SIM7000 үшін «AT_Command_Test.ino» деп аталатын эскизді LTE қалқанының Github реподасынан табуға болады. Бұл кітапхана сізге AT командаларын бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы күту уақытымен жіберуге мүмкіндік береді, модульден нақты жауапты тексереді, екеуі де, екеуі де!

9 -қадам: ағымдағы тұтыну

IoT құрылғылары үшін сіз бұл сандардың төмендеуін көргіңіз келеді, сондықтан кейбір техникалық сипаттамаларды қарастырайық! Ағымдағы тұтыну өлшемдері туралы толық есеп алу үшін осы Github бетін қараңыз.

Міне, қысқаша қорытынды:

• SIM7000 модулі өшірулі: бүкіл қалқан 3.7В LiPo батареясына <8uA тартады
• Ұйқы режимі шамамен 1,5 мА құрайды (жасыл PWR жарық диодты қосқанда, мүмкін, онсыз ~ 1 мА) және желіге қосулы қалады.
• E-DRX параметрлері желінің келіссөздерінің циклін реттей алады және энергияны үнемдейді, бірақ циклдің уақытына байланысты кіріс мәтіндік хабарлар сияқты уақытты кешіктіреді.
• LTE CAT-M1 желісіне қосылған, бос: ~ 12мА
• GPS ~ 32mA қосады
• USB қосу ~ 20 мА қосады
• LTE CAT-M1 арқылы деректерді беру ~ 96 мА ~ 12с
• SMS жіберу ~ 96 мА ~ 10 секундқа созылады
• SMS қабылдау ~ 89мА ~ 10 секундқа созылады
• PSM керемет функция болып көрінеді, бірақ әлі жұмыс істемейді

Ал мұнда тағы бір түсіндірме:

• Қуатты өшіру режимі: SIM7000 толық өшіру үшін «fona.powerDown ()» функциясын қолдануға болады. Бұл жағдайда модуль шамамен 7.5uA алады, ал модульді өшіргеннен кейін көп ұзамай «PWR» жарық диоды да сөнуі керек.
• Қуатты үнемдеу режимі (PSM): бұл режим қуатты өшіру режиміне ұқсайды, бірақ модем желіде тіркелген күйінде қалады, тек модуль қосулы күйде тұрғанда 9uA ғана түсіреді. Бұл режимде тек РТЖ қуаты ғана белсенді болады. ESP8266 желдеткіштері үшін бұл негізінен «ESP.deepSleep ()» және RTC таймері модульді оята алады, бірақ сіз SMS жіберу арқылы модемді ояту сияқты керемет нәрселерді жасай аласыз. Өкінішке орай, мен бұл мүмкіндікті пайдалана алмадым. Маған міндетті түрде хабарлаңыз!
• Ұшу режимі: Бұл режимде модульге қуат беріледі, бірақ РЖ толық ажыратылады, бірақ SIM картасы, UART және USB интерфейсі әлі де белсенді. Сіз бұл режимге «AT+CFUN = 4» арқылы кіре аласыз, бірақ мен оның күшіне енгенін көрмедім.
• Минималды функционалдылық режимі: бұл режим SIM картасының интерфейсі қол жетімсіз болған жағдайда, Ұшу режимімен бірдей. Сіз бұл режимге «AT+CFUN = 0» көмегімен кіре аласыз, бірақ бұл режимге «AT+CSCLK = 1» көмегімен де кіре аласыз, содан кейін SIM7000 модуль бос режимде болғанда DTR түйреуішін көтереді. Бұл ұйқы режимінде DTR төмен түсіру модульді оятады. Бұл ыңғайлы болуы мүмкін, себебі оны ояту оны нөлден қосудан әлдеқайда жылдам болуы мүмкін!
• Үзіліссіз қабылдау/беру (DRX/DTX) режимі: Сіз модульдің «іріктеу жылдамдығын» осылайша конфигурациялауға болады, осылайша модуль тек мәтіндік хабарларды тексереді немесе деректерді жылдам не баяу жібереді. желі. Бұл ағымдағы тұтынуды айтарлықтай төмендетеді!
• «PWR» светодиодын өшіру: Тағы бірнеше тиын үнемдеу үшін модульдің қуат диодын өшіруге болады. Егер сіз кейінірек ойыңызды өзгертіп, оны қайтарғыңыз келсе, секіргішті дәнекерлеңіз!
• «NETLIGHT» жарықдиодты қосу/өшіру: егер қажет болмаса, көк желілік күй диодты толығымен өшіру үшін «AT+CNETLIGHT = 0» пайдалануға болады!
• GNSS қосу/өшіру: GPS параметрін «fona.enableGPS ()» пәрменін енгізу параметрі ретінде ақиқат немесе жалған көмегімен өшіру арқылы 30 мА үнемдеуге болады. Егер сіз оны пайдаланбайтын болсаңыз, оны өшіруді ұсынамын! Сондай -ақ, мен суық стартта орналасқан жерді түзету үшін шамамен 20 секунд қажет екенін және құрылғы қосулы болған кезде шамамен 2 секундқа созылатынын білдім (мысалы, егер сіз GPS -ті өшіріп, қайта қоссаңыз және қайтадан сұрасаңыз), бұл өте жылдам. ! Сіз сондай -ақ жылы/ыстық старт пен GPS көмегімен тәжірибе жасай аласыз.

10 -қадам: Қорытынды

Тұтастай алғанда, SIM7000 өте жылдам және интеграцияланған GPS-тің соңғы технологиясын қолданады және керемет мүмкіндіктермен жабдықталған! Өкінішке орай, Америка Құрама Штаттарында біз үшін NB-IoT мұнда толық орналастырылмаған, сондықтан ол шыққанға дейін біраз күтуге тура келеді, бірақ осы LTE қалқанымен біз AT&T және Verizon желілерінде LTE CAT-M1 қолдана аламыз. Бұл қалқан GPS трекерлері, қашықтағы деректерді өлшегіштер және тағы басқалар сияқты қуаты төмен ұялы құрылғылармен тәжірибе жасау үшін тамаша! SD картасын сақтау, күн батареялары, датчиктер және басқа сымсыз байланыс сияқты басқа қалқандар мен модульдерді қосқанда, мүмкіндіктер шексіз!

• Егер сізге бұл жоба ұнаған болса, оған жүрегіңізді сыйлап, дауыс беріңіз!
• Егер сізде қандай да бір түсініктемелер, ұсыныстар немесе сұрақтар болса, оны төменде жариялаудан тартынбаңыз!
• Жеке қалқанға тапсырыс беру үшін ақпарат алу үшін менің веб -сайтқа кіріңіз немесе Amazon.com сайтында тапсырыс беріңіз
• Әдеттегідей, бұл жобамен бөлісіңіз!

Осымен, DIY -ді бақытты өткізіңіз және жобаларыңыз бен жақсартуларыңызбен бәрімен бөлісіңіз!

~ Тим