„Botletics LTE CAT-M/NB-IoT + GPS Shield“, skirtas „Arduino“: 10 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Apžvalga

„Botletics SIM7000 LTE CAT-M/NB-IoT“skydelyje naudojama nauja LTE CAT-M ir NB-IoT technologija, taip pat integruotas GNSS (GPS, GLONASS ir „BeiDou/Compass“, „Galileo“, QZSS standartai) vietos stebėjimui. Yra daug SIM7000 serijos modulių, skirtų įvairiems pasaulio regionams, ir, laimei, SIMCOM leido tikrai lengvai atpažinti: SIM7000A (amerikiečių), SIM7000E (Europos), SIM7000C (kinų) ir SIM7000G (pasaulinis). Šiuo metu NB-IoT yra palaikomas daugelyje pasaulio šalių, bet, deja, ne JAV, nors planuojama, kad jis bus komerciškai prieinamas artimiausiu metu (2019 m.) Ir nepaisant to, vis tiek galime naudotis LTE CAT-M funkcijomis!

Norėdami naudoti skydą, tiesiog prijunkite skydą prie „Arduino“, įdėkite suderinamą SIM kortelę, prijunkite LTE/GPS anteną ir viskas gerai!

Įvadas

Atsiradus mažos galios daiktų interneto įrenginiams, turintiems mobilųjį ryšį, ir palaipsniui nutraukiant 2G (iki 2020 m. Tik „T-mobile“palaiko 2G/GSM), viskas juda link LTE, todėl daugelis žmonių bandė ieškoti geresnių sprendimų. Tačiau tai taip pat paliko daugelį mėgėjų susidoroti su sena 2G technologija, tokia kaip SIMCOM SIM800 serijos moduliai. Nors šie 2G ir 3G moduliai yra puikus atspirties taškas, atėjo laikas judėti į priekį, o SIMCOM neseniai kūrėjų konferencijoje paskelbė apie savo naują SIM7000A LTE CAT-M modulį. Kaip įdomu!:)

Nuostabi viso to dalis yra ta, kad SIMCOM palengvino perėjimą iš 2G ir 3G modulių į šį naują modulį! SIM7000 serija naudoja daug tų pačių AT komandų, o tai sumažina programinės įrangos kūrimą myliomis! Be to, „Adafruit“jau turi nuostabią „FONA“biblioteką „Github“, kurią galima panaudoti pristatant šį naują SIM7000 į vakarėlį!

Kas yra LTE CAT-M?

LTE CAT-M1 laikoma antros kartos LTE technologija ir yra mažesnės galios bei labiau tinkama daiktų interneto įrenginiams. „NarrowBand IoT“(NB-IoT) arba „CAT-M2“technologija yra mažos galios plačiajuosčio tinklo (LPWAN) technologija, specialiai sukurta mažos galios daiktų interneto įrenginiams. Tai palyginti nauja technologija, kurios, deja, dar nėra JAV, nors įmonės bando ir kuria infrastruktūrą. Kalbant apie daiktų interneto įrenginius, naudojančius radijo technologiją (RF), reikia nepamiršti kelių dalykų: Energijos suvartojimas Bandwidth Platumas Range Paketo dydis (siunčia daug duomenų siųsti daug duomenų (pvz., į telefoną, kuris gali transliuoti „YouTube“!), tačiau tai taip pat reiškia, kad jis labai alkanas energijos. Padidinus diapazoną (tinklo „sritį“) taip pat padidėja energijos suvartojimas. NB-IoT atveju pralaidumo praradimas reiškia, kad negalėsite siųsti daug duomenų, tačiau daiktų interneto įrenginiams, kurie į debesį įrašo smulkmenas duomenų, tai puikiai tinka! Taigi, „siauros“juostos technologija, idealiai tinka mažos galios įrenginiams, turintiems nedidelį kiekį duomenų, bet vis tiek su dideliu diapazonu (platus plotas)!

„Botletics SIM7000 Shield“, skirtas „Arduino“

Mano sukurtas skydas naudoja SIM7000 seriją, kad vartotojai galėtų turėti itin mažos galios LTE CAT-M technologiją ir GPS pirštų galiukais! Skydas taip pat turi MCP9808 I2C temperatūros jutiklį, puikiai tinkantį bent ką nors išmatuoti ir siųsti per korinį ryšį.

• Skydas yra atviro kodo! Valio!
• Visą dokumentaciją (EAGLE PCB failus, „Arduino“kodą ir išsamų wiki) galite rasti čia „Github“.
• Norėdami sužinoti, kuri SIM7000 versija jums labiausiai tinka, apsilankykite šiame wiki puslapyje.
• „Botletics SIM7000“skydo rinkinį galite įsigyti čia „Amazon.com“

1 žingsnis: Surinkite dalis

Žemiau yra visų jums reikalingų dalių sąrašas:

• „Arduino“arba „Arduino“suderinama plokštė - „Arduino Uno“yra labiausiai paplitęs pasirinkimas! Jei norite naudoti LTE skydą kaip „skydą“, turėtumėte naudoti „Arduino“plokštę su „Arduino“formos koeficientu. Išsiaiškinus akivaizdu, jums taip pat reikės programavimo kabelio, kad galėtumėte įkelti „Arduino“eskizus į lentą! Jei nenaudojate „Arduino“formos faktoriaus plokštės, tai taip pat gerai! Šiame „wiki“puslapyje yra informacijos apie tai, kokias jungtis reikia atlikti, ir buvo išbandyti įvairūs mikrovaldikliai, įskaitant ESP8266, ESP32, ATmega32u4, ATmega2560 ir ATSAMD21.
• „Botletics SIM7000 Shield Kit“- skydelyje yra dviguba LTE/GPS uFL antena ir sukraunamos moteriškos antraštės! Plokštė yra trijų skirtingų versijų (SIM7000A/C/E/G) ir priklausomai nuo to, kurioje šalyje gyvenate, turėsite pasirinkti tinkamą versiją. Sukūriau šį puslapį „Github wiki“, kuriame parodoma, kaip sužinoti, kuri versija jums geriausia!
• LTE CAT-M arba NB-IoT SIM kortelė-nors rinkinyje nebėra nemokamos SIM kortelės, galite pasiimti „Hologram“SIM kortelę, kuri nemokamai suteikia 1 MB per mėnesį ir veikia praktiškai bet kurioje pasaulio vietoje, nes „Hologram“bendradarbiauja su daugiau nei 500 vežėjų! Jie taip pat turi „einamojo užmokesčio“ir mėnesio planus ir turi puikų bendruomenės forumą, kuriame teikiama techninė pagalba dėl SIM kortelės aktyvinimo, „Hologram“API ir dar daugiau! Jis puikiai veikia su šiuo skydu visoje šalyje JAV AT&T ir „Verizon“LTE CAT-M1 tinkluose, tačiau atkreipkite dėmesį, kad kitose šalyse gali tekti įsigyti savo SIM kortelę iš vietinio teikėjo, nes „Hologram“bendradarbiauja su vežėjais ir CAT-M ir NB-IoT yra palyginti nauja.
• 3,7 V LiPo baterija (1000 mAh+): ieškodamas tinklų ar perduodamas duomenis, skydas gali suvartoti daug srovės ir jūs negalite pasikliauti tiesiogine „Arduino 5V“bėgio energija. Įkiškite 3,7 V LiPo bateriją į plokštės JST jungtį ir įsitikinkite, kad akumuliatorius yra prijungtas prie teigiamo laido kairėje (kaip ir „Sparkfun“ar „Adafruit“). Be to, svarbu įsitikinti, kad akumuliatoriaus talpa turi būti ne mažesnė kaip 500 mAh (minimali), kad ji galėtų tiekti pakankamai srovės ir neleistų moduliui paleisti iš naujo per srovės šuolius. Stabilumui rekomenduojama naudoti 1000 mAh ar didesnę. Šios minimalios talpos priežastis yra ta, kad „LiPo“akumuliatoriaus įkrovimo grandinė nustatyta į 500 mA, todėl turėtumėte įsitikinti, kad akumuliatoriaus talpa yra ne mažesnė kaip 500 mAh, kad nesugadintumėte akumuliatoriaus.

2 žingsnis: Surinkite skydą

Norėdami naudoti skydą, ant jo turėsite lituoti antraštes, nebent neplanuojate šios plokštės naudoti kaip „skydo“ir daugiau atskiro modulio, o tai taip pat visiškai gerai! To pavyzdys yra „Arduino Micro“naudojimas kaip valdiklis ir prijungimas prie skydo atskirai.

Dažniausias pasirinkimas, naudojant plokštę kaip „Arduino“skydą, yra sukraunamos moteriškos antraštės, pridedamos prie skydo. Lituodami antraštes, eikite į priekį ir uždėkite skydą ant „Arduino“plokštės (nebent nenaudojate jos kaip atskiros plokštės) ir esate pasiruošę kitam žingsniui!

Pastaba: patarimų, kaip lituoti kaiščius, rasite apsilankę šiame „Github wiki“puslapyje.

3 žingsnis: skydo kištukai

Skydas tiesiog naudoja „Arduino“kištuką, tačiau tam tikriems tikslams jungia tam tikrus kaiščius. Šiuos kaiščius galima apibendrinti žemiau:

Maitinimo kaiščiai

• GND - bendra logika ir galia
• 3.3V - 3.3V iš „Arduino“reguliatoriaus. Naudokite tai taip pat, kaip ir „Arduino“!
• 5V / LOGIC - Šis „Arduino“5V bėgelis įkrauna „LiPo“akumuliatorių, kuris maitina SIM7000, taip pat nustato loginę įtampą I2C ir lygio perjungimui. Jei naudojate 3,3 V mikrovaldiklį, prijunkite 3,3 V prie skydo „5 V“kaiščio (žr. Žemiau esantį skyrių).
• VBAT - tai suteikia prieigą prie „LiPo“akumuliatoriaus įtampos ir paprastai nėra prijungta prie nieko „Arduino“, todėl galite laisvai ja naudotis, kaip norite! Tai taip pat kaip SIM7000 modulio įėjimo įtampa. Jei galvojate apie šios įtampos matavimą ir stebėjimą, peržiūrėkite demonstracinio vadovo komandą „b“, kuri matuoja įtampą ir rodo akumuliatoriaus procentą! Atminkite, kad reikalinga LiPo baterija!
• VIN - Šis kaištis yra tiesiog prijungtas prie „Arduino“VIN kaiščio. Galite įjungti „Arduino“, kaip įprastai, naudodamiesi 7–12 V.

Kiti kaiščiai

• D6 - prijungtas prie SIM7000 PWRKEY kaiščio
• D7 - SIM7000 atstatymo kaištis (naudokite tik avarinio atstatymo atveju!)
• D8 - UART duomenų terminalo parengties (DTR) kaištis. Tai gali būti naudojama moduliui pažadinti iš miego, kai naudojama komanda „AT+CSCLK“
• D9 - žiedo indikatoriaus (RI) kaištis
• D10 - SIM kortelės UART perdavimo (TX) kaištis (tai reiškia, kad prie to turite prijungti „Arduino“TX!)
• D11 - SIM kortelės U7 priėmimo (RX) kaištis (prisijunkite prie „Arduino“TX kaiščio)
• D12 - Geras „D12“„Arduino“, BET galite jį prijungti prie temperatūros jutiklio ALERT pertraukimo kaiščio, lituodami trumpiklį
• SDA/SCL - temperatūros jutiklis prijungtas prie skydo per I2C

Jei plokštę naudojate kaip atskirą modulį, o ne kaip „skydą“, arba jei naudojate 3,3 V logiką, o ne 5 V, turėsite atlikti reikiamus ryšius, kaip nurodyta skyriuje „Išorinės pagrindinės plokštės laidai“. šį „Github“wiki puslapį.

Tačiau jei jums tereikia išbandyti AT komandas, jums tereikia prijungti „LiPo“bateriją ir „micro USB“kabelį, tada atlikite šias procedūras, kad patikrintumėte AT komandas per USB. Atminkite, kad AT komandas taip pat galite išbandyti per „Arduino IDE“, tačiau tam reikės jungiamųjų kaiščių D10/D11, skirtų UART.

Norėdami gauti išsamesnės informacijos apie skydo kaiščius ir ką kiekvienas kaištis daro, apsilankykite šiame „Github“wiki puslapyje.

4 žingsnis: įjunkite skydą

Norėdami įjungti skydą, tiesiog prijunkite „Arduino“ir prijunkite 3,7 V „LiPo“bateriją (1000 mAh ar didesnę talpą), tokią, kokia parduodama „Adafruit“ar „Sparkfun“. Be akumuliatoriaus greičiausiai pamatysite, kaip modulis įsijungia, o netrukus po to sugenda. Jūs vis tiek galite maitinti „Arduino“įprastu būdu per USB kabelį arba išoriškai iš 7–12 V maitinimo šaltinio VIN kaiščio, o „Arduino“5 V bėgelis įkraus „LiPo“akumuliatorių. Atminkite, kad jei naudojate standartinę „Arduino“plokštę, galite saugiai ją maitinti per išorinį maitinimo šaltinį, kartu laikydami programavimo kabelį prijungtą, nes jame yra įtampos parinkimo grandinė.

LED indikacija

Iš pradžių jums gali kilti klausimas, ar plokštė yra gyva, nes galbūt neįsijungia nė vienas šviesos diodas. Taip yra todėl, kad „PWR“šviesos diodas yra paties SIM7000 modulio maitinimo indikatorius, ir nors tiekiate maitinimą, modulio dar neįjungėte! Tai daroma impulsuojant PWRKEY žemai mažiausiai 72 ms, ką paaiškinsiu vėliau. Be to, jei prijungtas akumuliatorius ir jis nėra visiškai įkrautas, žalias šviesos diodas „DONE“neįsijungs, tačiau jei neprijungtas akumuliatorius, šis šviesos diodas turėtų užsidegti (ir kartais gali mirksėti, kai jį apgauna) manydami, kad neegzistuojanti baterija nėra visiškai įkrauta dėl nedidelių įtampos kritimų).

Dabar, kai žinote, kaip viską įjungti, pereikime prie korinio ryšio!

5 veiksmas: SIM kortelė ir antena

SIM kortelės pasirinkimas

Vėlgi, jūsų SIM kortelė turi turėti galimybę palaikyti LTE CAT-M (ne tik tradicinį LTE, pvz., Tikriausiai jūsų telefone) arba NB-IoT, ir ji turi būti „mikro“SIM dydžio. Geriausias pasirinkimas, kurį radau šiam skydui, yra „Hologram Developer“SIM kortelė, kuri suteikia nemokamą 1 MB per mėnesį ir prieigą prie pirmosios SIM kortelės Hologramos API ir išteklių! Tiesiog prisijunkite prie „Hologram.io“prietaisų skydelio ir įveskite SIM kortelės CCID numerį, kad jį suaktyvintumėte, tada nustatykite APN nustatymus kode (jau nustatytas pagal numatytuosius nustatymus). Tai be rūpesčių ir veikia bet kurioje pasaulio vietoje, nes „Hologram“palaiko daugiau nei 200 vežėjų visame pasaulyje!

Reikėtų pažymėti, kad SIM7000C/E/G versijos taip pat palaiko 2G atsarginį ryšį, taigi, jei tikrai norite išbandyti ir neturite LTE CAT-M arba NB-IoT SIM kortelės, vis tiek galite išbandyti modulį 2G.

SIM kortelės įdėjimas

Pirmiausia turite išardyti mikro SIM kortelę iš įprasto dydžio SIM kortelės laikiklio. LTE skydelyje suraskite SIM kortelės laikiklį kairėje plokštės pusėje prie akumuliatoriaus jungties. SIM kortelė įdėta į šį laikiklį, metaliniai SIM kontaktai nukreipti žemyn, o maža įpjova viename krašte nukreipta į SIM kortelės laikiklį.

Antenos gerumas

Skydo rinkinyje yra tikrai patogi dviguba LTE/GPS antena! Jis taip pat yra lankstus (nors neturėtumėte labai stengtis jį sukti ir sulenkti, nes jei nesate atsargus, galite nutraukti antenos laidus), o apačioje yra nulupamas klijai. Laidų prijungimas yra labai paprastas: tiesiog paimkite laidus ir užfiksuokite juos prie atitinkamų uFL jungčių dešiniajame skydo krašte. PASTABA: įsitikinkite, kad antenos LTE laidas sutapatintas su skydo LTE jungtimi ir tas pats su GPS laidu, nes jie yra kryžminiai!

6 veiksmas: „Arduino IDE“sąranka

Šis „SIM7000“skydas yra pagrįstas „Adafruit FONA“plokštėmis ir naudoja tą pačią biblioteką, tačiau patobulintas pridedant modemo palaikymą. Visas instrukcijas, kaip įdiegti pataisytą FONA biblioteką, galite perskaityti čia, mano „Github“puslapyje.

Taip pat galite pamatyti, kaip išbandyti MCP9808 temperatūros jutiklį, vadovaudamiesi šiomis instrukcijomis, tačiau čia daugiausia dėmesio skirsiu koriniams dalykams!

7 žingsnis: „Arduino“pavyzdys

Baudo dažnio nustatymas

Pagal numatytuosius nustatymus SIM7000 veikia 115200 baudų dažniu, tačiau tai per greita, kad programinė įranga galėtų veikti patikimai, o simboliai gali būti atsitiktinai rodomi kaip kvadratiniai langeliai ar kiti nelyginiai simboliai (pvz., „A“gali būti rodomas kaip „@“). Štai kodėl, jei atidžiai pažvelgsite, „Arduino“kiekvieną kartą inicijuodamas modulį sukonfigūruos lėtesnį 9600 duomenų perdavimo spartą. Laimei, perjungimu automatiškai pasirūpina kodas, todėl jums nereikia nieko ypatingo daryti, kad jį nustatytumėte!

„LTE Shield“demonstracinė versija

Tada vykdykite šias instrukcijas, kad atidarytumėte eskizą „LTE_Demo“(arba bet kurį to eskizo variantą, atsižvelgiant į naudojamą mikrovaldiklį). Jei slinkite žemyn iki „setup ()“funkcijos pabaigos, pamatysite eilutę „fona.setGPRSNetworkSettings (F („ holograma “));“kuris nustato holograminės SIM kortelės APN. Tai yra absoliučiai būtina, o jei naudojate kitą SIM kortelę, pirmiausia turėtumėte susipažinti su kortelės dokumentais, kas yra APN. Atminkite, kad šią eilutę reikia pakeisti tik tuo atveju, jei nenaudojate holograminės SIM kortelės.

Kai kodas paleidžiamas, „Arduino“bandys užmegzti ryšį su SIM7000 per UART (TX/RX), naudodamas „SoftwareSerial“. Žinoma, norint tai padaryti, SIM7000 turi būti įjungtas, todėl kol jis bando užmegzti ryšį, patikrinkite, ar įjungtas šviesos diodas „PWR“! (Pastaba: jis turėtų įsijungti maždaug po 4 sekundžių po kodo paleidimo). Po to, kai „Arduino“sėkmingai užmezga ryšį su moduliu, turėtumėte pamatyti didelį meniu su daugybe veiksmų, kuriuos gali atlikti modulis! Tačiau atminkite, kad kai kurie iš jų yra skirti kitiems SIMCom 2G arba 3G moduliams, todėl ne visos komandos yra taikomos SIM7000, tačiau daugelis jų yra! Tiesiog įveskite raidę, atitinkančią norimą atlikti veiksmą, ir spustelėkite „Siųsti“viršuje dešinėje serijinio monitoriaus pusėje arba tiesiog paspauskite klavišą „Enter“. Stebėkite stebėdamiesi, kaip skydas atsako!

Demo komandos

Žemiau yra keletas komandų, kurias turėtumėte paleisti, kad įsitikintumėte, jog jūsų modulis yra nustatytas prieš tęsiant:

• Įveskite „n“ir paspauskite „Enter“, kad patikrintumėte tinklo registraciją. Turėtumėte pamatyti „Registruotas (namuose)“. Jei ne, patikrinkite, ar jūsų antena prijungta, ir gali tekti pirmiausia paleisti komandą „G“(paaiškinta žemiau)!
• Patikrinkite tinklo signalo stiprumą įvesdami „i“. Turėtumėte gauti RSSI vertę; kuo didesnė ši vertė, tuo geriau! Mano buvo 31, o tai rodo geriausią signalo stiprumą!
• Įveskite komandą „1“, kad patikrintumėte puikią tinklo informaciją. Galite gauti dabartinį ryšio režimą, operatoriaus pavadinimą, juostą ir kt.
• Jei prijungta baterija, pabandykite komandą „b“, kad nuskaitytumėte akumuliatoriaus įtampą ir procentą. Jei nenaudojate akumuliatoriaus, ši komanda visada skaitys apie 4200 mV, todėl sakys, kad ji yra 100% įkrauta.
• Dabar įveskite „G“, kad įgalintumėte korinio ryšio duomenis. Tai nustato APN ir yra labai svarbi norint prijungti jūsų įrenginį prie žiniatinklio! Jei matote „KLAIDA“, pabandykite išjungti duomenis naudodami „g“, tada bandykite dar kartą.
• Norėdami patikrinti, ar tikrai galite ką nors padaryti naudodami savo modulį, įveskite „w“. Jis paragins įvesti tinklalapio, kurį norite skaityti, URL ir nukopijuokite/įklijuokite URL pavyzdį „https://dweet.io/get/latest/dweet/for/sim7000test123“ir paspauskite „Enter“. Netrukus po to turėtų būti pateiktas toks pranešimas kaip „{" this ":" nepavyko "," su ": 404", nes ":" mes negalėjome rasti šio "}" (darant prielaidą, kad niekas nepaskelbė duomenų apie "sim7000test123")
• Dabar išbandykime fiktyvių duomenų siuntimą į nemokamą debesų API dweet.io, įvesdami „2“į nuoseklųjį monitorių. Turėtumėte pamatyti, kaip jis vykdomas per kai kurias AT komandas.
• Jei norite patikrinti, ar duomenys tikrai buvo gauti, dar kartą pabandykite „w“ir šį kartą be skliaustelių įveskite „https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{deviceID}“, kur įrenginio ID yra IMEI jūsų įrenginio numeris, kuris turėtų būti atspausdintas pačiame serijinio monitoriaus viršuje nuo modulio inicijavimo. Turėtumėte matyti „pavyko“ir JSON atsakymą, kuriame yra ką tik atsiųsti duomenys! (Atkreipkite dėmesį, kad 87% akumuliatoriaus yra tik netikras skaičius, kuris nustatytas kode ir gali būti ne jūsų tikrasis akumuliatoriaus įkrovos lygis)
• Dabar atėjo laikas išbandyti GPS! Įjunkite GPS maitinimą naudodami „O“
• Norėdami pateikti vietos duomenų užklausą, įveskite „L“. Atminkite, kad gali tekti palaukti apie 7–10 sekundžių, kol bus nustatyta vieta. Galite toliau įvesti „L“, kol pasirodys tam tikri duomenys!
• Kai tik gausite duomenų, nukopijuokite ir įklijuokite juos į „Microsoft Word“arba teksto rengyklę, kad būtų lengviau skaityti. Pamatysite, kad trečiasis skaičius (skaičiai atskirti kableliais) yra data ir laikas, o kiti trys skaičiai yra jūsų vietos platuma, ilguma ir aukštis (metrais)! Norėdami patikrinti, ar jis buvo tikslus, eikite į šį internetinį įrankį ir ieškokite dabartinės vietos. Tai turėtų parodyti platumą/ilgį ir aukštį bei palyginti šias vertes su ta, kurią nurodė jūsų GPS!
• Jei jums nereikia GPS, galite jį išjungti naudodami „o“
• Pasilinksminkite su kitomis komandomis ir peržiūrėkite „IoT_Example“eskizo pavyzdį, kad gautumėte šaunų pavyzdį, kaip siųsti duomenis į nemokamą debesies API per LTE!

Siųskite ir gaukite tekstus

Norėdami sužinoti, kaip siųsti tekstus iš skydo tiesiai į bet kurį telefoną ir siųsti tekstus į skydą per „Hologram“prietaisų skydelį arba API, perskaitykite šį „Github“wiki puslapį.

Daiktų interneto pavyzdys: GPS sekimas

Kai įsitikinsite, kad viskas veikia taip, kaip tikėtasi, atidarykite eskizą „IoT_Example“. Šis pavyzdinis kodas siunčia GPS vietą ir guolių duomenis, temperatūrą ir akumuliatoriaus įkrovos lygį į debesį! Įkelkite kodą ir stebėkite, kaip skydas daro savo magiją! Jei norite patikrinti, ar duomenys tikrai buvo išsiųsti į debesį, bet kurioje naršyklėje eikite į „https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{IMEI}“(užpildykite IMEI numerį, esantį puslapio viršuje serijinis monitorius po modulio inicijavimo arba atspausdintas ant SIMCOM modulio) ir turėtumėte matyti duomenis, kuriuos siuntė jūsų prietaisas!

Šiame pavyzdyje taip pat galite atšaukti eilutę su „#define samplingRate 30“, kad duomenys būtų siunčiami pakartotinai, o ne paleisti tik vieną kartą. Dėl to jūsų prietaisas iš esmės yra GPS sekimo įrenginys!

Norėdami gauti daugiau informacijos, apsilankykite vadovėliuose, skirtuose GPS sekimui realiuoju laiku:

• GPS sekimo pamoka 1 dalis
• GPS sekimo pamoka 2 dalis

Problemų sprendimas

Norėdami gauti bendrų klausimų ir trikčių šalinimo problemų, apsilankykite DUK „Github“.

8 veiksmas: bandymas naudojant AT komandas

Bandymas iš „Arduino IDE“

Jei norite siųsti AT komandas į modulį per nuoseklųjį monitorių, naudokite komandą „S“iš meniu, kad įeitumėte į serijinio vamzdžio režimą. Taip viskas, ką įvesite į serijinį monitorių, bus siunčiama į modulį. Be to, būtinai įjunkite „Tiek NL, tiek CR“serijinio monitoriaus apačioje, kitaip nematysite jokio atsakymo į savo komandas, nes modulis nežinos, kad baigėte rašyti!

Norėdami išeiti iš šio režimo, tiesiog paspauskite „Arduino“atkūrimo mygtuką. Atminkite, kad jei naudojate ATmega32u4 arba ATSAMD21 plokštes, turėsite iš naujo paleisti serijinį monitorių.

Daugiau informacijos apie AT komandų siuntimą iš „Arduino IDE“rasite šiame wiki puslapyje.

Testavimas tiesiogiai per USB

Galbūt paprastesnis metodas („Windows“vartotojams) yra įdiegti „Windows“tvarkykles, išsamiai aprašytas šioje pamokoje, ir išbandyti AT komandas, naudojant skydo „micro USB“prievadą!

Jei vis dar norite eksperimentuoti su AT komandomis, bet norite jas vykdyti iš eilės ir nenorite keistis keisdami FONA biblioteką, galite tai padaryti naudodami paprastą mažą biblioteką, kurią parašiau, pavadintą „AT komandų biblioteka“galite rasti čia „Github“. Viskas, ką jums reikia padaryti, tai atsisiųsti ZIP failą iš saugyklos ir išgauti jį į savo „Arduino“bibliotekų aplanką, o SIM7000 eskizo pavyzdį (pavadintą „AT_Command_Test.ino“) rasite čia, „LTE shield Github“saugykloje. Ši biblioteka leidžia siųsti AT komandas per programinės įrangos seriją su skirtu laiku, patikrina, ar nėra konkretaus modulio atsakymo, nei vieno, nei abiejų!

9 žingsnis: dabartinis vartojimas

Jei norite, kad daiktų interneto įrenginiuose šie skaičiai sumažėtų, todėl pažvelkime į kai kurias technines specifikacijas! Išsamią dabartinių suvartojimo matavimų ataskaitą rasite šiame „Github“puslapyje.

Štai trumpa santrauka:

• SIM7000 modulis išjungtas: visas skydas naudoja 3,7 V LiPo bateriją <8uA
• Miego režimas sunaudoja apie 1,5 mA (įskaitant žalią PWR šviesos diodą, taigi tikriausiai ~ 1 mA be jo) ir lieka prijungtas prie tinklo
• „E-DRX“nustatymai gali sukonfigūruoti tinklo derybų ciklo laiką ir taupyti energiją, tačiau taip pat atidės tokius dalykus kaip gaunami tekstiniai pranešimai, priklausomai nuo nustatyto ciklo laiko
• Prijungtas prie LTE CAT-M1 tinklo, nenaudojamas: ~ 12mA
• GPS prideda ~ 32 mA
• Prijungus USB prideda ~ 20mA
• Duomenų perdavimas per LTE CAT-M1 yra ~ 96mA ~ 12s
• Siunčiant SMS, ~ 10 mA užtrunka ~ 96 mA
• Gaunant SMS, ~ 10s užtrunka ~ 89mA
• PSM skamba kaip nuostabi funkcija, tačiau dar neveikia

Ir čia yra šiek tiek daugiau paaiškinimo:

• Išjungimo režimas: Norėdami visiškai išjungti SIM7000, galite naudoti funkciją „fona.powerDown ()“. Esant tokiai būsenai, modulis sugeria tik apie 7,5uA, o netrukus po to, kai išjungsite modulį, taip pat turėtų išsijungti „PWR“šviesos diodas.
• Energijos taupymo režimas (PSM): šis režimas yra panašus į maitinimo išjungimo režimą, tačiau modemas lieka užregistruotas tinkle, o piešia tik 9uA, vis tiek išlaikydamas maitinimą. Šiuo režimu bus aktyvuota tik RTC galia. Tiems ESP8266 gerbėjams iš esmės tai yra „ESP.deepSleep ()“, o RTC laikmatis gali pažadinti modulį, tačiau jūs galite padaryti keletą įdomių dalykų, pavyzdžiui, pažadinti modemą siųsdami jam SMS. Tačiau, deja, man nepavyko įjungti šios funkcijos. Būtinai praneškite man, jei tai padarysite!
• Skrydžio režimas: šiuo režimu modulis vis tiek tiekiamas, tačiau RF yra visiškai išjungtas, tačiau SIM kortelė, taip pat UART ir USB sąsaja vis dar aktyvi. Galite įjungti šį režimą naudodami „AT+CFUN = 4“, bet aš taip pat nemačiau, kad tai įsigaliotų.
• Minimalus funkcionalumo režimas: Šis režimas yra toks pat kaip skrydžio režimas, išskyrus tai, kad nepasiekiama SIM kortelės sąsaja. Galite įeiti į šį režimą naudodami „AT+CFUN = 0“, bet taip pat galite įjungti šį režimą naudodami „AT+CSCLK = 1“, po to SIM7000 ištrauks DTR kaištį, kai modulis veikia laukimo režimu. Šiuo miego režimu modulis bus pažadintas, kai žemas DTR lygis. Tai gali būti patogu, nes pažadinimas gali būti daug greitesnis nei įjungimas nuo nulio!
• Nepertraukiamo priėmimo/perdavimo (DRX/DTX) režimas: galite taip sukonfigūruoti modulio „atrankos dažnį“, kad modulis tik patikrintų, ar nėra teksto pranešimų, ar siunčia duomenis greičiau ar lėčiau, kol lieka prijungtas prie tinklas. Tai žymiai sumažina dabartinį vartojimą!
• Išjungti „PWR“šviesos diodą: Norėdami sutaupyti dar kelis centus, galite išjungti modulio maitinimo šviesos diodą, nupjaudami šalia esantį paprastai uždarytą lydmetalio megztinį. Jei vėliau persigalvosite ir norite, kad tai sugrįžtų, tiesiog lituokite megztinį!
• „NETLIGHT“šviesos diodas įjungtas/išjungtas: taip pat galite naudoti „AT+CNETLIGHT = 0“, kad visiškai išjungtumėte mėlyną tinklo būsenos šviesos diodą, jei to nereikia!
• GNSS įjungimas/išjungimas: galite sutaupyti 30 mA, išjungdami GPS naudodami komandą „fona.enableGPS ()“, įvesties parametras true arba false. Jei nenaudojate, siūlau jį išjungti! Be to, pastebėjau, kad norint užfiksuoti vietą po šalto paleidimo užtrunka tik apie 20 sekundžių ir tik apie 2 sekundes, kai įrenginys jau įjungtas (pvz., Jei išjungiate GPS, tada vėl įjungiate ir vėl užklausiate), o tai yra gana greitai ! Taip pat galite eksperimentuoti su šiltu/karštu paleidimu ir pagalbiniu GPS.

10 žingsnis: Išvados

Apskritai, SIM7000 yra itin greitas ir naudoja pažangiausias technologijas su integruotu GPS ir turi puikių funkcijų! Deja, tiems iš mūsų Jungtinėse Valstijose NB-IoT nėra visiškai įdiegtas, todėl turėsime šiek tiek palaukti, kol jie pasirodys, tačiau su šiuo LTE ekranu vis tiek galime naudoti LTE CAT-M1 AT&T ir „Verizon“tinkluose. Šis skydas puikiai tinka eksperimentuoti su mažos galios koriniais įrenginiais, tokiais kaip GPS sekimo įrenginiai, nuotoliniai duomenų kaupikliai ir daug daugiau! Įtraukę kitus skydus ir modulius, tokius kaip SD kortelių saugykla, saulės kolektoriai, jutikliai ir kitas belaidis ryšys, galimybės yra beveik neribotos!

• Jei jums patiko šis projektas, palikite jam širdį ir balsuokite už jį!
• Jei turite komentarų, pasiūlymų ar klausimų, nedvejodami rašykite juos žemiau!
• Norėdami užsisakyti savo skydą, apsilankykite mano svetainėje ir užsisakykite jį „Amazon.com“
• Kaip visada, pasidalykite šiuo projektu!

Tai sakydamas, laimingas „pasidaryk pats“ir būtinai pasidalykite savo projektais ir patobulinimais su visais!

~ Timas