Botletics LTE CAT-M/NB-IoT + GPS pajzs Arduino számára: 10 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Áttekintés

A Botletics SIM7000 LTE CAT-M/NB-IoT pajzs az új LTE CAT-M és NB-IoT technológiát használja, és integrált GNSS-sel (GPS, GLONASS és BeiDou/Compass, Galileo, QZSS szabványok) rendelkezik a helykövetéshez. Számos SIM7000 sorozatú modul létezik, amelyek a világ különböző régióit szolgálják ki, és szerencsére a SIMCOM valóban megkönnyítette az azonosítást: SIM7000A (amerikai), SIM7000E (európai), SIM7000C (kínai) és SIM7000G (globális). Jelenleg az NB-IoT a világ számos országában támogatott, de sajnos nem az Egyesült Államokban, bár a tervek szerint a közeljövőben (2019) kereskedelmi forgalomba kerül, és ettől függetlenül továbbra is használhatjuk az LTE CAT-M funkcióit!

A pajzs használatához egyszerűen csatlakoztassa a pajzsot egy Arduino -hoz, helyezzen be egy kompatibilis SIM -kártyát, csatlakoztassa az LTE/GPS antennát, és már indulhat is!

Bevezetés

A mobiladat-kapcsolattal rendelkező, kis teljesítményű IoT-eszközök megjelenésével és a 2G fokozatos megszüntetésével (2020-ig csak a T-mobile támogatja a 2G/GSM-et) minden az LTE felé mozdul el, és ez sok embert hagyott azon, hogy jobb megoldásokat találjanak. Ez azonban sok hobbit hagyott hátra a hagyományos 2G technológiával, mint például a SIMCOM SIM800 sorozatú moduljai. Bár ezek a 2G és 3G modulok nagyszerű kiindulópontot jelentenek, itt az ideje a továbblépésnek, és a SIMCOM nemrég egy fejlesztői konferencián jelentette be új SIM7000A LTE CAT-M modulját. Milyen izgalmas!:)

Ennek a csodálatos része az, hogy a SIMCOM rendkívül megkönnyítette a 2G és 3G modulokról az új modulra való áttérést! A SIM7000 sorozat ugyanazokat az AT parancsokat használja, ami mérföldre csökkenti a szoftverfejlesztést! Ezenkívül az Adafruitnak már van egy csodálatos FONA könyvtára a Githubon, amellyel bevezetheti ezt az új SIM7000 -et a buliba!

Mi az LTE CAT-M?

Az LTE CAT-M1 a második generációs LTE technológia, és alacsonyabb teljesítményű, és jobban megfelel az IoT eszközök számára. A NarrowBand IoT (NB-IoT) vagy a "CAT-M2" technológia egy kis fogyasztású széles körű hálózat (LPWAN) technológia, amelyet kifejezetten kis teljesítményű IoT-eszközökhöz terveztek. Ez egy viszonylag új technológia, amely sajnos még nem érhető el az Egyesült Államokban, bár a vállalatok dolgoznak az infrastruktúra tesztelésén és kiépítésén. A rádiótechnológiát (RF) használó IoT -eszközök esetében több dolgot kell szem előtt tartani: Energiafogyasztás Sávszélesség Range Csomagméret (sok adat küldése) küldjön sok adatot (például a telefonját, amely a YouTube-ot streamelheti!), de ez azt is jelenti, hogy nagyon energiaigényes. A hatótávolság növelése (a hálózat "területe") növeli az energiafogyasztást is. NB-IoT esetén a sávszélesség csökkentése azt jelenti, hogy nem fog tudni sok adatot küldeni, de az IoT-eszközök esetében, amelyek apró adatokat lőnek a felhőbe, ez tökéletes! Ezért a "keskeny" sávú technológia ideális kis fogyasztású eszközökhöz, kis mennyiségben adatokból, de még mindig nagy hatótávolsággal (széles terület)!

A Botletics SIM7000 pajzs Arduino számára

Az általam tervezett pajzs a SIM7000 sorozatot használja annak érdekében, hogy a felhasználók rendkívül alacsony fogyasztású LTE CAT-M technológiát és GPS-t használhassanak az ujjuk hegyén! A pajzs egy MCP9808 I2C hőmérséklet -érzékelőt is tartalmaz, amely kiválóan alkalmas arra, hogy legalább mérjen valamit, és elküldje azt mobilkapcsolaton keresztül.

• A pajzs nyílt forráskódú! Hurrá!
• Minden dokumentáció (EAGLE PCB fájlok, Arduino kód és részletes wiki) itt található a Githubon.
• Ha szeretné megtudni, melyik SIM7000 verzió a legalkalmasabb az Ön számára, keresse fel ezt a wiki oldalt.
• A Botletics SIM7000 pajzskészlet megvásárolható itt az Amazon.com oldalon

1. lépés: Gyűjtse össze az alkatrészeket

Az alábbiakban felsoroljuk az összes szükséges alkatrészt:

• Arduino vagy Arduino -kompatibilis tábla - Az Arduino Uno a leggyakoribb választás erre! Ha az LTE pajzsot valóban "pajzsként" szeretné használni, akkor használjon egy Arduino lapot az Arduino formával. A nyilvánvalót kijelentve, programozókábelre is szüksége lesz az Arduino vázlatok feltöltéséhez a táblára! Ha nem Arduino-form-factor kártyát használ, az sem baj! Ezen a wiki oldalon talál információt arról, hogy milyen kapcsolatokat kell létrehozni, és különböző mikrovezérlőket tesztelt, beleértve az ESP8266, ESP32, ATmega32u4, ATmega2560 és ATSAMD21 eszközöket.
• Botletics SIM7000 Shield Kit - A pajzshoz kettős LTE/GPS uFL antenna és egymásra rakható női fejrészek tartoznak! A tábla három különböző változatban kapható (SIM7000A/C/E/G), és attól függően, hogy melyik országban él, ki kell választania a megfelelő verziót. Ezt az oldalt a Github wikiben hoztam létre, amely megmutatja, hogyan lehet megtudni, melyik verzió a legjobb az Ön számára!
• LTE CAT-M vagy NB-IoT SIM-kártya-Bár a készlet már nem tartalmaz ingyenes SIM-kártyát, felvehet egy Hologram SIM-kártyát, amely havi 1 MB-ot ad ingyen, és gyakorlatilag a világ bármely pontján működik, mivel a Hologram együttműködött több mint 500 fuvarozóval! Rendelkeznek felosztó-kirovó és havi tervekkel is, és remek közösségi fórumot biztosítanak a SIM-kártya aktiválásával, a Hologram API-val és egyebekkel kapcsolatos technikai támogatásért! Nagyszerűen működik ezzel a pajzzsal országos szinten az USA-ban az AT&T és a Verizon LTE CAT-M1 hálózataihoz, de vegye figyelembe, hogy más országokban előfordulhat, hogy saját SIM-kártyát kell beszereznie egy helyi szolgáltatótól, mivel a Hologram együttműködik a szolgáltatókkal és a CAT-M-vel és az NB-IoT viszonylag új.
• 3,7 V LiPo akkumulátor (1000mAH+): Hálózatok keresése vagy adatok továbbítása közben az árnyékolás jelentős mennyiségű áramot tud felvenni, és nem támaszkodhat az Arduino 5V sín közvetlen áramellátására. Csatlakoztasson egy 3,7 V -os LiPo akkumulátort a tábla JST csatlakozójához, és győződjön meg arról, hogy az akkumulátor a bal oldali pozitív vezetékkel van bekötve (mint például a Sparkfun vagy az Adafruit). Emellett fontos meggyőződni arról, hogy az akkumulátornak legalább 500 mAh kapacitással kell rendelkeznie (minimális minimum) ahhoz, hogy elegendő áramot tudjon szolgáltatni, és megakadályozza a modul újraindulását az áramcsúcsok során. A stabilitás érdekében 1000mAH vagy nagyobb ajánlott. Ennek a minimális minimális kapacitásnak az az oka, hogy a LiPo akkumulátor töltő áramköre 500 mA -re van állítva, ezért ügyeljen arra, hogy az akkumulátor legalább 500 mAh kapacitású legyen, hogy elkerülje az akkumulátor károsodását.

2. lépés: Szerelje össze a pajzsot

A pajzs használatához fejléceket kell forrasztani, kivéve, ha nem tervezi, hogy ezt a táblát "pajzsként" használja, és inkább önálló modulként használja, ami szintén teljesen rendben van! Ennek egyik példája az Arduino Micro használata vezérlőként, és külön csatlakoztatása a pajzshoz.

A tábla Arduino -pajzsként való használatának leggyakoribb választása a női fejlécek egymásra rakása, amelyek a pajzshoz tartoznak. A fejlécek forrasztása után menjen előre, és tegye a pajzsot az Arduino tábla tetejére (kivéve, ha önálló táblaként használja), és készen áll a következő lépésre!

Megjegyzés: A csapok forrasztására vonatkozó tippekért látogasson el a Github wiki ezen oldalára.

3. lépés: Árnyékoló érintkezők

A pajzs egyszerűen az Arduino érintkezőjét használja, de bizonyos csapokat meghatározott célokra csatlakoztat. Ezeket a csapokat az alábbiakban foglalhatjuk össze:

Power Pins

• GND - Minden logika és hatalom közös alapja
• 3.3V - 3.3V az Arduino szabályozójától. Használja ezt ugyanúgy, mint az Arduino -n!
• 5V / LOGIC - Ez az 5 V -os sín az Arduino -tól tölti a LiPo akkumulátort, amely a SIM7000 -et táplálja, valamint beállítja az I2C és a szintváltás logikai feszültségét. Ha 3,3 V -os mikrokontrollert használ, csatlakoztassa a 3,3 V -ot az árnyékolás „5 V” érintkezőjéhez (lásd az alábbi részt).
• VBAT - Ez hozzáférést biztosít a LiPo akkumulátor feszültségéhez, és általában nincs csatlakoztatva semmihez az Arduino -n, így szabadon használhatja, ahogy szeretné! Ez megegyezik a SIM7000 modul bemeneti feszültségével is. Ha ezen a feszültség mérésén és megfigyelésén gondolkodik, nézze meg a "b" parancsot a bemutató oktatóanyagban, amely méri a feszültséget és megjeleníti az akkumulátor százalékát! Ne feledje, hogy LiPo akkumulátor szükséges!
• VIN - Ez a csap egyszerűen csatlakoztatható az Arduino VIN csapjához. Az Arduino-t a szokásos módon táplálhatja 7-12 V-os tápfeszültséggel.

Egyéb csapok

• D6 - Csatlakoztatva a SIM7000 PWRKEY csapjához
• D7 - A SIM7000 visszaállító csapja (ezt csak vészhelyzet esetén használja!)
• D8 - UART Data Terminal Ready (DTR) érintkező. Ezzel fel lehet ébreszteni a modult az alvó állapotból, amikor az "AT+CSCLK" parancsot használja
• D9 - Gyűrűjelző (RI) csap
• D10 - A SIM7000 UART Transmit (TX) csapja (ez azt jelenti, hogy ehhez csatlakoztatnia kell az Arduino TX -jét!)
• D11 - A SIM7000 UART -fogadó (RX) érintkezője (csatlakozás Arduino TX -tűjéhez)
• D12 - Jó 'D12 az Arduino -n, DE csatlakoztathatja a hőmérséklet -érzékelő ALERT megszakító csapjához egy jumper forrasztásával
• SDA/SCL - A hőmérséklet -érzékelő az árnyékolóhoz I2C -n keresztül csatlakozik

Ha a táblát önálló modulként használja, és nem "pajzsként", vagy ha 3,3 V -os logikát használ 5 V helyett, akkor el kell végeznie a szükséges csatlakozásokat, a "Külső gazdatábla bekötése" szakaszban leírtak szerint. ezen a Github wiki oldalon.

Ha azonban csak az AT parancsok tesztelésére van szüksége, akkor csak a LiPo akkumulátort és a mikro USB kábelt kell csatlakoztatnia, majd kövesse ezeket az eljárásokat az AT parancsok USB -n keresztüli teszteléséhez. Ne feledje, hogy az AT parancsokat az Arduino IDE segítségével is tesztelheti, de ehhez D10/D11 csatlakozócsapok szükségesek az UART számára.

Ha többet szeretne megtudni a pajzs érintkezőiről és az egyes csapok működéséről, keresse fel ezt a Github wiki oldalt.

4. lépés: A pajzs bekapcsolása

A pajzs áramellátásához egyszerűen csatlakoztassa az Arduino -t, és csatlakoztasson egy 3,7 V -os LiPo akkumulátort (1000 mAh vagy nagyobb kapacitás), mint az Adafruit vagy a Sparkfun. Az akkumulátor nélkül valószínűleg látni fogja, hogy a modul elindul, majd röviddel ezután összeomlik. Az Arduino-t továbbra is a szokásos módon táplálhatja az USB-kábelen keresztül, vagy külsőleg a VIN-tű 7-12 V-os áramforrásán keresztül, és az Arduino 5 V-os sínje tölti a LiPo akkumulátort. Ne feledje, hogy ha szabványos Arduino kártyát használ, akkor azt biztonságosan táplálhatja külső áramforráson keresztül, miközben a programozókábelt is csatlakoztatva tartja, mivel feszültségválasztó áramkörrel rendelkezik.

LED jelzés

Először azon tűnődhet, vajon él -e még a tábla, mert lehet, hogy egyetlen LED sem kapcsol be. Ennek oka, hogy a "PWR" LED a SIM7000 modul áramellátásának jelzője, és bár áramot szolgáltat, még nem kapcsolta be a modult! Ez úgy történik, hogy a PWRKEY -t legalább 72 ms -ig pulzálja, amit később elmagyarázok. Továbbá, ha akkumulátor van csatlakoztatva, és nincs teljesen feltöltve, a zöld "DONE" LED nem világít, de ha nincs csatlakoztatva akkumulátor, akkor ennek a LED-nek be kell kapcsolnia (és időnként felvillanhat, ha becsapják úgy gondolja, hogy a nem létező akkumulátor nincs teljesen feltöltve az enyhe feszültségcsökkenések miatt).

Most, hogy tudja, hogyan kell mindent áram alá helyezni, térjünk át a cellás dolgokra!

Lépés: SIM -kártya és antenna

SIM -kártya kiválasztása

Ismételten, a SIM-kártyának képesnek kell lennie az LTE CAT-M (nem csak a hagyományos LTE, mint ami valószínűleg a telefonban van) vagy az NB-IoT támogatására, és "mikro" SIM-méretnek kell lennie. A legjobb megoldás, amelyet erre a pajzsra találtam, a Hologram Developer SIM -kártya, amely havonta 1 MB -ot biztosít ingyenesen, és hozzáférést biztosít a Hologram API -hoz és erőforrásokhoz az első SIM -kártya számára! Egyszerűen jelentkezzen be a Hologram.io műszerfalába, és aktiválja a SIM -kártya CCID -számát, majd adja meg az APN -beállításokat a kódban (alapértelmezés szerint már be van állítva). Problémamentes és bárhol a világon működik, mert a Hologram több mint 200 hordozót támogat világszerte!

Meg kell jegyezni, hogy a SIM7000C/E/G verziók is támogatják a 2G tartalékát, így ha valóban tesztelni szeretne, és nincs LTE CAT-M vagy NB-IoT SIM-kártyája, akkor is tesztelheti a modult 2G-n.

A SIM -kártya behelyezése

Először is ki kell törnie a mikro-SIM-et a normál méretű SIM-kártya-tartóból. Az LTE pajzson keresse meg a SIM -kártya tartóját a kártya bal oldalán, az akkumulátor csatlakozója közelében. A SIM -kártyát a tartóba kell helyezni úgy, hogy a SIM -kártya fém érintkezői lefelé néznek, az egyik szélén lévő kis bevágás pedig a SIM -kártya -tartó felé néz.

Antenna jóság

A pajzskészlethez igazán kényelmes kettős LTE/GPS antenna tartozik! Ezenkívül rugalmas (bár nem szabad sokat csavarni és hajlítani, mert az antennavezetékeket letörheti az antennáról, ha nem vigyáz), és lehúzható ragasztó van az alján. A vezetékek csatlakoztatása rendkívül egyszerű: csak vegye a vezetékeket, és pattintsa őket az árnyékolás jobb szélén lévő megfelelő uFL csatlakozókra. MEGJEGYZÉS: Győződjön meg arról, hogy az antenna LTE vezetékét illeszti a pajzs LTE csatlakozójához, és a GPS vezetéket is, mert keresztbe van húzva!

6. lépés: Arduino IDE beállítás

Ez a SIM7000 pajzs az Adafruit FONA táblákon alapul, és ugyanazt a könyvtárat használja, de továbbfejlesztett modemes támogatással. A módosított FONA könyvtár telepítésének részletes utasításait itt, a Github oldalamon olvashatja.

Azt is láthatja, hogyan tesztelheti az MCP9808 hőmérséklet -érzékelőt az alábbi utasítások követésével, de itt elsősorban a mobilos dolgokra fogok összpontosítani!

7. lépés: Arduino példa

Baud Rate beállítása

Alapértelmezés szerint a SIM7000 115200 baudon fut, de ez túl gyors ahhoz, hogy a szoftveres sorozat megbízhatóan működjön, és a karakterek véletlenszerűen négyzet alakú dobozként vagy más páratlan szimbólumként jelenhetnek meg (például az "A" "@" -ként jelenik meg). Éppen ezért, ha alaposan megnézi, az Arduino minden egyes inicializáláskor lassabb, 9600 -as átviteli sebességre konfigurálja a modult. Szerencsére a váltásról automatikusan gondoskodik a kód, így nem kell semmi különöset tennie a beállításhoz!

LTE Shield Demo

Ezután kövesse ezeket az utasításokat az "LTE_Demo" vázlat megnyitásához (vagy a vázlat bármelyik változatához, attól függően, hogy melyik mikrokontrollert használja). Ha lefelé görget a "setup ()" funkció végéig, megjelenik a "fona.setGPRSNetworkSettings (F (" hologram "));" amely beállítja a Hologram SIM -kártya APN -jét. Erre feltétlenül szükség van, és ha másik SIM -kártyát használ, először tanulmányozza a kártya dokumentációját arról, hogy mi az APN. Ne feledje, hogy ezt a sort csak akkor kell megváltoztatnia, ha nem használ hologramos SIM -kártyát.

Amikor a kód fut, az Arduino megkísérli kommunikálni a SIM7000 készülékkel UART (TX/RX) útján a SoftwareSerial segítségével. Ennek érdekében természetesen be kell kapcsolni a SIM7000 -et, ezért miközben kapcsolatot próbál létrehozni, ellenőrizze a "PWR" LED -et, hogy bekapcsol -e! (Megjegyzés: körülbelül 4 másodperc múlva kell bekapcsolnia a kód futtatása után). Miután az Arduino sikeresen létrehozta a kommunikációt a modullal, látnia kell egy nagy menüt, amely egy csomó műveletet hajt végre a modul segítségével! Ne feledje azonban, hogy ezek egy része a SIMCom többi 2G vagy 3G moduljára vonatkozik, így nem minden parancs alkalmazható a SIM7000 -re, de sok közülük! Egyszerűen írja be a végrehajtani kívánt művelethez tartozó betűt, majd kattintson a "Küldés" gombra a soros monitor jobb felső sarkában, vagy egyszerűen nyomja meg az Enter billentyűt. Csodálkozva nézze, ahogy a pajzs visszaveri a választ!

Demo parancsok

Az alábbiakban néhány parancsot kell futtatnia, hogy a folytatás előtt győződjön meg a modul beállításáról:

• Írja be az "n" -t, és nyomja meg az enter billentyűt a hálózati regisztráció ellenőrzéséhez. A „Regisztrált (otthon)” feliratot kell látnia. Ha nem, ellenőrizze, hogy az antenna csatlakoztatva van -e, és előfordulhat, hogy először a "G" parancsot kell futtatnia (lásd alább)!
• Ellenőrizze a hálózati jel erősségét az "i" beírásával. RSSI értéket kell kapnia; minél magasabb ez az érték, annál jobb! Az enyém 31 volt, ami a legjobb jelerősségű konzolot jelzi!
• Írja be az "1" parancsot, hogy ellenőrizze a nagyon jó hálózati információkat. Megkaphatja az aktuális csatlakozási módot, a szolgáltató nevét, a sávot stb.
• Ha akkumulátor van csatlakoztatva, próbálja meg a "b" paranccsal leolvasni az akkumulátor feszültségét és százalékát. Ha nem használ akkumulátort, akkor ez a parancs mindig 4200mV körüli értéket fog olvasni, és ezért azt mondja, hogy 100% -ban fel van töltve.
• Most írja be a "G" -t a mobil adatok engedélyezéséhez. Ez beállítja az APN -t, és döntő fontosságú az eszköz internetes csatlakoztatásához! Ha a „HIBA” üzenetet látja, próbálja meg kikapcsolni az adatokat a „g” használatával, majd próbálja újra.
• Annak teszteléséhez, hogy valóban tud -e valamit tenni a modullal, írja be a "w" -t. Megkéri, hogy írja be az olvasni kívánt weboldal URL -jét, és másolja/illessze be a "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/sim7000test123" URL -címet, és nyomja meg az enter billentyűt. Röviddel ezután üzenetet kell kapnia, például "{" this ":" failed "," with ": 404", "mert": "ezt nem találtuk"} "(feltételezve, hogy senki nem tett közzé adatokat a" sim7000test123 "számára)
• Most teszteljük, hogy hamis adatokat küldünk a dweet.io -nak, egy ingyenes felhőalapú API -nak a "2" beírásával a soros monitorba. Látnia kell, hogy néhány AT parancson keresztül fut.
• Annak ellenőrzéséhez, hogy az adatok valóban átjutottak -e, próbálja meg újra a „w” -t, és ezúttal írja be a „https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{deviceID}” zárójelek nélkül, ahol az eszköz azonosítója az IMEI annak az eszköznek a száma, amelyet a modul inicializálása után a soros monitor tetejére kell nyomtatni. Látnia kell, hogy "sikerült" és egy JSON -válasz, amely tartalmazza az imént elküldött adatokat! (Ne feledje, hogy a 87% -os akkumulátor csak egy szám, amely a kódban van beállítva, és lehet, hogy nem az aktuális töltöttségi szint)
• Itt az ideje, hogy tesztelje a GPS -t! Engedélyezze a GPS áramellátását az "O" billentyűvel
• Írja be az "L" betűt a helyadatok lekérdezéséhez. Vegye figyelembe, hogy előfordulhat, hogy körülbelül 7-10 másodpercet kell várnia, mielőtt javítást kap a helyről. Addig beírhatja az "L" betűt, amíg meg nem jelenít néhány adatot!
• Miután megadta az adatokat, másolja és illessze be a Microsoft Word -be vagy egy szövegszerkesztőbe, hogy könnyebben olvasható legyen. Látni fogja, hogy a harmadik szám (a számok vesszővel vannak elválasztva) a dátum és az idő, a következő három szám pedig a hely szélessége, hosszúsága és magassága (méterben)! Ha ellenőrizni szeretné, hogy pontos volt -e, keresse fel ezt az online eszközt, és keresse meg jelenlegi tartózkodási helyét. Meg kell adnia a szélességet/hosszúságot és a magasságot, és összehasonlítani ezeket az értékeket a GPS által megadott értékekkel!
• Ha nincs szüksége GPS -re, kikapcsolhatja az "o" gombbal
• Érezze jól magát a többi paranccsal, és nézze meg az "IoT_Example" vázlat példáját, amely remek példát mutat arra, hogyan lehet adatokat küldeni egy ingyenes felhőalapú API -ra LTE -n keresztül!

Szövegek küldése és fogadása

Ha szeretné megtudni, hogyan küldhet szövegeket a pajzsról közvetlenül bármely telefonra, és hogyan küldhet szövegeket a pajzsra a Hologram műszerfalán vagy API -ján keresztül, kérjük, olvassa el ezt a Github wiki oldalt.

IoT példa: GPS nyomkövetés

Miután ellenőrizte, hogy minden a várt módon működik, nyissa meg az "IoT_Example" vázlatot. Ez a példakód elküldi a GPS helyét és a csapágyadatokat, a hőmérsékletet és az akkumulátor töltöttségi szintjét a felhőbe! Töltsd fel a kódot, és nézd csodálkozva, ahogy a pajzs varázslatos! Ha ellenőrizni szeretné, hogy az adatokat valóban elküldte -e a felhőbe, keresse fel a "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{IMEI}" oldalt bármely böngészőben (írja be az IMEI -számot, amely a képernyő tetején található soros monitor a modul inicializálása után, vagy a SIMCOM modulra nyomtatva), és látnia kell az eszköz által küldött adatokat!

Ezzel a példával a "#define samplingRate 30" sort is feloldhatja, ha az adatokat többször szeretné elküldeni, ahelyett, hogy csak egyszer futna. Így készüléke lényegében GPS nyomkövető eszköz lesz!

További részletekért keresse fel a valós idejű GPS nyomkövetéshez készített oktatóanyagokat:

• GPS nyomkövető bemutató 1. rész
• GPS nyomkövető bemutató 2. rész

Hibaelhárítás

Gyakori kérdések és hibaelhárítási problémák esetén keresse fel a Github GYIK részét.

8. lépés: Tesztelés AT parancsokkal

Arduino IDE tesztelése

Ha AT parancsokat szeretne küldeni a modulnak a soros monitoron keresztül, használja a menü "S" parancsát a soros cső üzemmódba való belépéshez. Így minden, amit a soros monitorba beír, elküldésre kerül a modulba. Ennek ellenére győződjön meg arról, hogy engedélyezi a "Mind NL, mind a CR" opciót a soros monitor alján, különben nem lát választ a parancsaira, mert a modul nem fogja tudni, hogy befejezte a gépelést!

Az üzemmódból való kilépéshez egyszerűen nyomja meg az Arduino reset gombját. Vegye figyelembe, hogy ha ATmega32u4 vagy ATSAMD21 alapú kártyákat használ, akkor a soros monitort is újra kell indítania.

Az AT parancsok Arduino IDE -ről történő küldésével kapcsolatos további információkért keresse fel ezt a wiki oldalt.

Tesztelés közvetlenül USB -n keresztül

Talán egyszerűbb módszer (Windows felhasználók számára) az ebben az oktatóanyagban részletezett Windows illesztőprogramok telepítése és az AT parancsok tesztelése a pajzs mikro USB portjának használatával!

Ha továbbra is kísérletezni szeretne az AT parancsokkal, de sorban szeretné futtatni őket, és nem akar a FONA könyvtár megváltoztatásával bajlódni, akkor ezt megteheti egy egyszerű kis könyvtárral, amelyet "AT Command Library" -nek írtam. megtalálható itt a Githubon. Mindössze annyit kell tennie, hogy letölti a ZIP -t a lerakatból, és kivonja az Arduino könyvtárak mappájába, és egy példavázlatot ("AT_Command_Test.ino") a SIM7000 -hez itt talál az LTE pajzs Github repóban. Ez a könyvtár lehetővé teszi AT parancsok küldését a Software Serial segítségével időtúllépésekkel, ellenőrzi, hogy nem kap -e konkrét választ a modul, egyik sem, vagy mindkettő!

9. lépés: Jelenlegi fogyasztás

Az IoT -eszközök esetében látni szeretné, hogy ezek a számok lefelé mennek, ezért nézzünk meg néhány technikai specifikációt! Az aktuális fogyasztási mérések részletes jelentését lásd ezen a Github oldalon.

Itt egy gyors összefoglaló:

• A SIM7000 modul ki van kapcsolva: a teljes pajzs <8uA áramot fogyaszt 3,7 V LiPo akkumulátorral
• Az alvó üzemmód körülbelül 1,5 mA -t vesz fel (beleértve a zöld PWR LED -et, így valószínűleg ~ 1mA nélküle), és kapcsolatban marad a hálózattal
• Az e-DRX beállításai konfigurálhatják a hálózati egyeztetés ciklusidejét és energiát takaríthatnak meg, de késleltethetnek például bejövő szöveges üzeneteket, attól függően, hogy a ciklusidő milyen értékre van beállítva
• Csatlakoztatva az LTE CAT-M1 hálózathoz, tétlen: ~ 12mA
• A GPS hozzáadja a ~ 32 mA -t
• Az USB csatlakoztatása ~ 20mA -t eredményez
• Az adatátvitel LTE CAT-M1-en ~ 96mA ~ 12 másodpercig
• Az SMS küldése ~ 96 mA -t húz ~ 10 másodpercig
• Az SMS fogadása ~ 89mA -t húz ~ 10 másodpercig
• A PSM csodálatos funkciónak tűnik, de még nem működik

És itt egy kis magyarázat:

• Kikapcsolási mód: A "fona.powerDown ()" funkcióval teljesen kikapcsolhatja a SIM7000 készüléket. Ebben az állapotban a modul csak körülbelül 7,5uA -t fogyaszt, és röviddel a modul kikapcsolása után a "PWR" LED -nek is ki kell kapcsolnia.
• Energiatakarékos mód (PSM): Ez az üzemmód olyan, mint a kikapcsolási mód, de a modem regisztrálva marad a hálózathoz, miközben csak 9uA -t vesz fel, miközben a modul be van kapcsolva. Ebben az üzemmódban csak az RTC tápellátása lesz aktív. Az ESP8266 rajongók számára alapvetően ez az "ESP.deepSleep ()", és az RTC időzítő képes felébreszteni a modult, de nagyon jó dolgokat tehet, például felkeltheti a modemet SMS -ben. Sajnos azonban nem tudtam működtetni ezt a funkciót. Feltétlenül tudassa velem, ha igen!
• Repülési mód: Ebben az üzemmódban a modul továbbra is kap áramot, de az RF teljesen le van tiltva, de a SIM -kártya, valamint az UART és az USB interfész továbbra is aktív. Ebbe a módba léphet az "AT+CFUN = 4" használatával, de én sem láttam, hogy ez életbe lépne.
• Minimális működési mód: Ez az üzemmód megegyezik a repülési móddal, csak a SIM -kártya interfész nem érhető el. Az "AT+CFUN = 0" használatával léphet be ebbe az üzemmódba, de beléphet az "AT+CSCLK = 1" menüpontba is, majd a SIM7000 felhúzza a DTR -tűt, amikor a modul készenléti állapotban van. Ebben az alvó üzemmódban a DTR alacsonyra húzása felébreszti a modult. Ez hasznos lehet, mert az ébresztés sokkal gyorsabb lehet, mint a nulláról történő bekapcsolás!
• Folyamatos vétel/átvitel (DRX/DTX) mód: Beállíthatja úgymond a modul "mintavételi sebességét", hogy a modul csak szöveges üzeneteket keressen, vagy adatokat küldjön gyorsabb vagy lassabb ütemben, mindaddig, amíg a a hálózat. Ez jelentősen csökkenti a jelenlegi fogyasztást!
• A "PWR" LED letiltása: Még néhány fillér megtakarítása érdekében letilthatja a modul tápellátását jelző LED-et, ha levágja a mellette lévő normál esetben lezárt forrasztóáramkört. Ha később meggondolja magát, és vissza akarja kapni, csak forrasztja meg a jumpert!
• "NETLIGHT" LED be/ki: Az "AT+CNETLIGHT = 0" funkcióval a kék hálózati állapotjelző LED teljesen kikapcsolható, ha nincs rá szüksége!
• GNSS be/ki: 30 mA -t takaríthat meg, ha kikapcsolja a GPS -t a "fona.enableGPS ()" paranccsal, igaz vagy hamis bemeneti paraméterként. Ha nem használja, azt javaslom, kapcsolja ki! Azt is megállapítottam, hogy csak körülbelül 20 másodperc szükséges a helymeghatározáshoz hidegindításkor, és csak körülbelül 2 másodperc, amikor az eszköz már be van kapcsolva (például ha kikapcsolja a GPS -t, majd újra bekapcsolja és újra lekérdezi), ami elég gyors ! Kísérletezhet a meleg/meleg indítással és a segített GPS -szel is.

10. lépés: Következtetések

Összességében elmondható, hogy a SIM7000 szupergyors, és a legmodernebb technológiát használja integrált GPS-szel, és remek funkciókkal rendelkezik! Sajnos az Egyesült Államokban élők számára az NB-IoT nincs teljesen telepítve, ezért várnunk kell egy kicsit, amíg megjelenik, de ezzel az LTE-pajzzsal továbbra is használhatjuk az LTE CAT-M1-et az AT&T és a Verizon hálózatán. Ez a pajzs kiválóan alkalmas kis teljesítményű mobil eszközök kísérletezésére, mint például GPS nyomkövetők, távoli adatgyűjtők és még sok más! Ha más pajzsokat és modulokat is beépít az SD -kártyák tárolására, napelemekre, érzékelőkre és egyéb vezeték nélküli kapcsolatokra, a lehetőségek szinte végtelenek!

• Ha tetszett ez a projekt, adj egy szívet és szavazz rá!
• Ha bármilyen észrevétele, javaslata vagy kérdése van, tegye meg bátran az alábbiakban!
• Ha saját pajzsát szeretné megrendelni, kérjük, látogasson el a webhelyemre információért, vagy rendelje meg az Amazon.com webhelyen
• Mint mindig, ossza meg ezt a projektet!

Ezzel együtt boldog barkácsolást, és mindenképpen ossza meg projektjeit és fejlesztéseit mindenkivel!

~ Tim