Botletics LTE CAT-M/NB-IoT + GPS vairogs Arduino: 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Pārskats

Botletics SIM7000 LTE CAT-M/NB-IoT vairogs izmanto jauno LTE CAT-M un NB-IoT tehnoloģiju, kā arī ir integrēts GNSS (GPS, GLONASS un BeiDou/Compass, Galileo, QZSS standarti) atrašanās vietas izsekošanai. Ir vairāki SIM7000 sērijas moduļi, kas ir piemēroti dažādiem pasaules reģioniem, un par laimi SIMCOM ir ļāvis to patiešām viegli identificēt: SIM7000A (amerikāņu), SIM7000E (Eiropas), SIM7000C (ķīniešu) un SIM7000G (globālais). Pašlaik NB-IoT tiek atbalstīts daudzās pasaules valstīs, bet diemžēl ne ASV, lai gan tas ir paredzēts tirdzniecībā tuvākajā nākotnē (2019. gadā) un neatkarīgi no tā, mēs joprojām varam izmantot LTE CAT-M funkcijas!

Lai izmantotu vairogu, vienkārši pievienojiet vairogu Arduino, ievietojiet saderīgu SIM karti, pievienojiet LTE/GPS antenu un viss ir kārtībā!

Ievads

Līdz ar mazjaudas IoT ierīču parādīšanos ar mobilo savienojumu un pakāpenisku 2G darbības pārtraukšanu (līdz 2020. gadam izmantojot tikai T-mobile, kas atbalsta 2G/GSM), viss virzās uz LTE, un tāpēc daudzi cilvēki ir meklējuši labākus risinājumus. Tomēr tas daudziem hobijiem ir licis saskarties ar mantoto 2G tehnoloģiju, piemēram, SIMCOM SIM800 sērijas moduļiem. Lai gan šie 2G un 3G moduļi ir lielisks sākumpunkts, ir pienācis laiks virzīties uz priekšu, un SIMCOM nesen izstrādātāju konferencē paziņoja par savu jauno SIM7000A LTE CAT-M moduli. Cik aizraujoši!:)

Pārsteidzošā daļa no tā visa ir tā, ka SIMCOM ļāva ārkārtīgi viegli pāriet no 2G un 3G moduļiem uz šo jauno moduli! SIM7000 sērija izmanto daudzas tās pašas AT komandas, kas samazina programmatūras izstrādi par jūdzēm! Turklāt Adafruit vietnē Github jau ir brīnišķīga FONA bibliotēka, ko var izmantot, lai ballītē ieviestu šo jauno SIM7000!

Kas ir LTE CAT-M?

LTE CAT-M1 tiek uzskatīta par otrās paaudzes LTE tehnoloģiju, un tā ir mazjaudīga un vairāk piemērota IoT ierīcēm. NarrowBand IoT (NB-IoT) vai "CAT-M2" tehnoloģija ir mazjaudas platjoslas tīkla (LPWAN) tehnoloģija, kas īpaši izstrādāta mazjaudas IoT ierīcēm. Tā ir salīdzinoši jauna tehnoloģija, kas diemžēl vēl nav pieejama ASV, lai gan uzņēmumi strādā pie infrastruktūras testēšanas un veidošanas. IoT ierīcēm, kurās tiek izmantota radiotehnoloģija (RF), ir jāpatur prātā vairākas lietas: enerģijas patēriņš joslas platums diapazons iepakojuma lielums (nosūtīt daudz datu sūtiet daudz datu (piemēram, tālruni, kas var straumēt YouTube!), taču tas nozīmē arī to, ka tas ir ļoti energoietilpīgs. Palielinot diapazonu (tīkla “apgabalu”), palielinās arī enerģijas patēriņš. NB-IoT gadījumā joslas platuma samazināšana nozīmē, ka jūs nevarēsit nosūtīt daudz datu, bet IoT ierīcēm, kas mākonī uzņem nelielus datu apjomus, tas ir ideāli! Tādējādi “šaurās joslas” tehnoloģija ir ideāli piemērota mazjaudas ierīcēm ar nelielu daudzumu datu, bet joprojām ar lielu diapazonu (plašs apgabals)!

Botletics SIM7000 vairogs Arduino

Manis izstrādātais vairogs izmanto SIM7000 sēriju, lai lietotājiem būtu ārkārtīgi mazjaudīga LTE CAT-M tehnoloģija un GPS pirkstu galā! Vairogs arī aprīkots ar MCP9808 I2C temperatūras sensoru, kas lieliski piemērots, lai vismaz kaut ko izmērītu un nosūtītu, izmantojot mobilo savienojumu.

• Vairogs ir atvērtā koda! Yay!
• Visa dokumentācija (EAGLE PCB faili, Arduino kods un detalizēts wiki) ir atrodama šeit vietnē Github.
• Lai redzētu, kura SIM7000 versija jums ir vispiemērotākā, lūdzu, skatiet šo wiki lapu.
• Botletics SIM7000 vairoga komplektu var iegādāties šeit vietnē Amazon.com

1. darbība: apkopojiet detaļas

Zemāk ir visu nepieciešamo detaļu saraksts:

• Arduino vai ar Arduino saderīga tāfele - Arduino Uno ir visizplatītākā izvēle! Ja vēlaties izmantot LTE vairogu kā “vairogu”, jums jāizmanto Arduino plāksne ar Arduino formas koeficientu. Izrādot acīmredzamo, jums būs nepieciešams arī programmēšanas kabelis, lai augšupielādētu Arduino skices uz tāfeles! Ja jūs neizmantojat Arduino formas faktora plāksni, arī tas ir labi! Šajā wiki lapā ir informācija par to, kādi savienojumi jāizveido, un ir pārbaudīti dažādi mikrokontrolleri, tostarp ESP8266, ESP32, ATmega32u4, ATmega2560 un ATSAMD21.
• Botletics SIM7000 vairoga komplekts - vairoga komplektācijā ietilpst dubultā LTE/GPS uFL antena un sakraujamas sieviešu galvenes! Plāksnei ir trīs dažādas versijas (SIM7000A/C/E/G), un atkarībā no tā, kurā valstī jūs dzīvojat, jums būs jāizvēlas pareizā versija. Esmu izveidojis šo lapu Github wiki, kas parāda, kā uzzināt, kura versija jums ir vislabākā!
• LTE CAT-M vai NB-IoT SIM karte-lai gan komplektā vairs nav iekļauta bezmaksas SIM karte, jūs varat paņemt Hologrammas SIM karti, kas dod jums 1 MB bez maksas mēnesī un darbojas praktiski jebkurā pasaules vietā, jo Hologram ir sadarbojusies ar vairāk nekā 500 pārvadātājiem! Viņiem ir arī maksas sistēma un ikmēneša plāni, kā arī lielisks kopienas forums tehniskajam atbalstam par SIM karšu aktivizēšanu, hologrammas API un daudz ko citu! Tas lieliski darbojas ar šo vairogu visā valstī ASV AT&T un Verizon LTE CAT-M1 tīkliem, taču ņemiet vērā, ka citās valstīs jums var nākties iegūt savu SIM karti no vietējā pakalpojumu sniedzēja, jo Hologramma sadarbojas ar pārvadātājiem un CAT-M un NB-IoT ir salīdzinoši jauns.
• 3,7 V LiPo akumulators (1000mAH+): meklējot tīklus vai pārsūtot datus, vairogs var patērēt ievērojamu strāvas daudzumu, un jūs nevarat paļauties uz tiešo strāvu no Arduino 5V sliedes. Pievienojiet 3.7V LiPo akumulatoru plāksnes JST savienotājam un pārliecinieties, vai akumulators ir savienots ar pozitīvo vadu kreisajā pusē (piemēram, Sparkfun vai Adafruit). Tāpat ir svarīgi pārliecināties, ka akumulatoram ir jābūt vismaz 500 mAh ietilpībai (minimālajam minimumam), lai tas varētu piegādāt pietiekami daudz strāvas un novērstu moduļa atsāknēšanos strāvas pieauguma laikā. Stabilitātei ieteicams izmantot 1000 mAh vai lielāku. Šīs minimālās jaudas iemesls ir tas, ka LiPo akumulatora uzlādes shēma ir iestatīta uz 500 mA, tāpēc jums jāpārliecinās, vai akumulatora jauda ir vismaz 500 mAh, lai novērstu akumulatora bojājumus.

2. solis: salieciet vairogu

Lai izmantotu vairogu, jums vajadzēs pie tā lodēt galvenes, ja vien neplānojat izmantot šo dēli kā "vairogu" un vairāk atsevišķu moduli, kas arī ir pilnīgi OK! Piemērs tam ir izmantot Arduino Micro kā kontrolieri un atsevišķi to pieslēgt pie vairoga.

Visizplatītākā izvēle dēļa izmantošanai kā Arduino vairogs ir sieviešu galvenes, kas ir iekļautas vairoga komplektācijā. Pēc galvenes lodēšanas dodieties uz priekšu un novietojiet vairogu virs Arduino plāksnes (ja vien neizmantojat to kā atsevišķu dēli), un esat gatavs nākamajam solim!

Piezīme. Lai iegūtu padomus, kā lodēt tapas, apmeklējiet šo Github wiki lapu.

3. solis: vairoga pinouts

Vairogs vienkārši izmanto Arduino pinout, bet savieno noteiktus tapas īpašiem mērķiem. Šīs tapas var apkopot zemāk:

Strāvas tapas

• GND - kopēja pamats visai loģikai un spēkam
• 3.3V - 3.3V no Arduino regulatora. Izmantojiet to tāpat kā Arduino!
• 5V / LOGIC - Šī 5V sliede no Arduino uzlādē LiPo akumulatoru, kas baro SIM7000, kā arī nosaka loģisko spriegumu I2C un līmeņa maiņai. Ja izmantojat 3.3V mikrokontrolleru, pievienojiet 3.3V pie vairoga "5V" tapas (lūdzu, skatiet sadaļu zemāk).
• VBAT - tas nodrošina piekļuvi LiPo akumulatora spriegumam un parasti nav savienots ar neko Arduino, tāpēc jūs varat to brīvi izmantot! Tas ir arī tāds pats kā SIM7000 moduļa ieejas spriegums. Ja jūs domājat par šī sprieguma mērīšanu un uzraudzību, pārbaudiet demonstrācijas apmācības komandu "b", kas mēra spriegumu un parāda akumulatora procentuālo daudzumu! Atcerieties, ka ir nepieciešams LiPo akumulators!
• VIN - Šī tapa ir vienkārši savienota ar Arduino VIN tapu. Jūs varat barot Arduino kā parasti, izmantojot 7-12V uz šīs tapas.

Citas tapas

• D6 - savienots ar SIM7000 PWRKEY tapu
• D7 - SIM7000 atiestatīšanas tapa (izmantojiet to tikai avārijas atiestatīšanas gadījumā!)
• D8 - UART datu termināļa gatavības (DTR) tapa. To var izmantot, lai modinātāju modinātu no miega, izmantojot komandu "AT+CSCLK"
• D9 - gredzena indikatora (RI) tapa
• D10 - SIM kartes UART transmisijas (TX) tapa (tas nozīmē, ka ar to jāpievieno Arduino TX!)
• D11 - SIM kartes U7 uztveršanas (RX) tapa (savienojiet ar Arduino TX tapu)
• D12 - labs D12 uz Arduino, BET jūs varat to savienot ar temperatūras sensora ALERT pārtraukuma tapu, lodējot džemperi
• SDA/SCL - temperatūras sensors ir savienots ar vairogu, izmantojot I2C

Ja izmantojat plati kā atsevišķu moduli, nevis kā "vairogu", vai ja izmantojat 3.3V loģiku, nevis 5V, jums būs jāizveido nepieciešamie savienojumi, kā aprakstīts sadaļā "Ārējās resursdatora plates vadi" šī Github wiki lapa.

Tomēr, ja viss, kas jums nepieciešams, ir pārbaudīt AT komandas, tad jums ir jāpievieno tikai LiPo akumulators un mikro USB kabelis, pēc tam izpildiet šīs procedūras, lai pārbaudītu AT komandas, izmantojot USB. Ņemiet vērā, ka AT komandas varat pārbaudīt arī, izmantojot Arduino IDE, taču tam būtu nepieciešams savienot tapas D10/D11 UART.

Lai iegūtu sīkāku informāciju par vairoga spraudņiem un katras tapas darbību, apmeklējiet šo Github wiki lapu.

4. solis: Shield barošana

Lai barotu vairogu, vienkārši pievienojiet Arduino un pievienojiet 3,7 V LiPo akumulatoru (1000 mAh vai lielāku jaudu), piemēram, Adafruit vai Sparkfun. Bez akumulatora jūs, visticamāk, redzēsit moduļa sāknēšanu un drīz pēc tam avarēsit. Jūs joprojām varat barot Arduino, kā parasti, izmantojot USB kabeli vai ārēji, izmantojot 7-12 V barošanas avotu VIN tapā, un 5 V sliede Arduino uzlādēs LiPo akumulatoru. Ņemiet vērā, ka, ja izmantojat standarta Arduino plati, varat to droši barot, izmantojot ārēju barošanas avotu, vienlaikus saglabājot programmēšanas kabeli pievienotu, jo tam ir sprieguma izvēles shēma.

LED indikācija

Sākumā jums varētu rasties jautājums, vai tāfele vispār ir dzīva, jo varbūt neviena gaismas diode neieslēdzas. Tas ir tāpēc, ka "PWR" gaismas diode ir SIM7000 moduļa jaudas indikators, un, lai gan jūs piegādājat strāvu, jūs vēl neesat ieslēdzis moduli! Tas tiek darīts, pulsējot PWRKEY zemu vismaz 72 ms, ko es paskaidrošu vēlāk. Turklāt, ja jums ir pievienots akumulators un tas nav pilnībā uzlādēts, zaļā gaismas diode "GATAVS" neiedegsies, bet, ja nav pievienots akumulators, šai gaismas diodei vajadzētu iedegties (un tā laiku pa laikam var mirgot, ja tā tiek viltota) domājot, ka neesošais akumulators nav pilnībā uzlādēts nelielu sprieguma kritumu dēļ).

Tagad, kad jūs zināt, kā visu darbināt, pāriesim pie šūnu lietām!

5. darbība: SIM karte un antena

SIM kartes izvēle

Atkal, jūsu SIM kartei jāspēj atbalstīt LTE CAT-M (ne tikai tradicionālo LTE, piemēram, kas, iespējams, ir jūsu tālrunī) vai NB-IoT, un tai ir jābūt “mikro” SIM izmēram. Labākais risinājums, ko esmu atradis šim vairogam, ir Hologrammas izstrādātāja SIM karte, kas bez maksas nodrošina 1 MB mēnesī un piekļuvi pirmās SIM kartes Hologrammas API un resursiem! Vienkārši piesakieties savā Hologram.io informācijas panelī un ievadiet SIM kartes CCID numuru, lai to aktivizētu, un pēc tam iestatiet kodā APN iestatījumus (jau iestatīti pēc noklusējuma). Tas ir bez problēmām un darbojas jebkurā pasaules vietā, jo Hologramma atbalsta vairāk nekā 200 pārvadātājus visā pasaulē!

Jāatzīmē, ka SIM7000C/E/G versijas atbalsta arī 2G rezerves sistēmu, tādēļ, ja patiešām vēlaties pārbaudīt un jums nav LTE CAT-M vai NB-IoT SIM kartes, joprojām varat pārbaudīt moduli 2G.

SIM kartes ievietošana

Vispirms jums vajadzētu izlauzt mikro SIM karti no parasta izmēra SIM kartes turētāja. Uz LTE vairoga atrodiet SIM kartes turētāju tāfeles kreisajā pusē pie akumulatora savienotāja. SIM karte ir ievietota šajā turētājā ar SIM metāla kontaktiem uz leju un mazo iecirtumu vienā malā pret SIM kartes turētāju.

Antenas labestība

Vairogu komplektam ir patiešām ērta dubultā LTE/GPS antena! Tas ir arī elastīgs (lai gan jums nevajadzētu mēģināt to daudz savērpt un saliekt, jo, ja neesat piesardzīgs, jūs varat salauzt antenas vadus), un apakšā ir noņemama līme. Vadu pievienošana ir ļoti vienkārša: vienkārši paņemiet vadus un piestipriniet tos pie atbilstošajiem uFL savienotājiem vairoga labajā malā. PIEZĪME: Pārliecinieties, ka antenas LTE vads ir savienots ar vairoga LTE savienotāju un tas pats ar GPS vadu, jo tie ir krustoti šķērsoti!

6. darbība: Arduino IDE iestatīšana

Šī SIM7000 vairoga pamatā ir Adafruit FONA plates, un tajā tiek izmantota tā pati bibliotēka, taču tā ir uzlabota ar papildu modema atbalstu. Pilnas instrukcijas par to, kā instalēt manu pārskatīto FONA bibliotēku, varat izlasīt šeit, manā Github lapā.

Jūs varat arī redzēt, kā pārbaudīt MCP9808 temperatūras sensoru, izpildot šos norādījumus, taču šeit es galvenokārt koncentrēšos uz mobilo sakaru saturu!

7. solis: Arduino piemērs

Baud ātruma iestatīšana

Pēc noklusējuma SIM7000 darbojas ar 115200 bodu, taču tas ir pārāk ātri, lai programmatūras sērijas varētu droši darboties, un rakstzīmes var nejauši parādīties kā kvadrātveida kastes vai citi nepāra simboli (piemēram, "A" var parādīt kā "@"). Tāpēc, ja paskatās uzmanīgi, Arduino katru reizi, kad tas tiek inicializēts, konfigurē moduli ar lēnāku pārraides ātrumu - 9600. Par laimi par pārslēgšanos automātiski rūpējas kods, tāpēc jums nav jāveic nekādas īpašas darbības, lai to iestatītu!

LTE Shield demonstrācija

Pēc tam izpildiet šos norādījumus, lai atvērtu skici "LTE_Demo" (vai jebkuru šīs skices variantu, atkarībā no izmantotā mikrokontrollera). Ritinot uz leju līdz funkcijas "setup ()" beigām, jūs redzēsit rindu "fona.setGPRSNetworkSettings (F (" hologramma "));" kas nosaka hologrammas SIM kartes APN. Tas ir absolūti nepieciešams, un, ja izmantojat citu SIM karti, vispirms iepazīstieties ar kartes dokumentāciju par to, kas ir APN. Ņemiet vērā, ka šī līnija ir jāmaina tikai tad, ja neizmantojat hologrammas SIM karti.

Kad kods darbojas, Arduino mēģinās sazināties ar SIM7000, izmantojot UART (TX/RX), izmantojot SoftwareSerial. Lai to izdarītu, protams, SIM7000 ir jāieslēdz, tāpēc, kamēr tas mēģina izveidot savienojumu, pārbaudiet, vai nav iedegta "PWR" gaismas diode! (Piezīme: pēc koda palaišanas tam vajadzētu ieslēgties apmēram 4 sekundes). Pēc tam, kad Arduino ir veiksmīgi izveidojis saziņu ar moduli, jums vajadzētu redzēt lielu izvēlni ar virkni darbību, ko modulis var veikt! Tomēr ņemiet vērā, ka daži no tiem ir paredzēti citiem SIMCom 2G vai 3G moduļiem, tāpēc ne visas komandas ir piemērojamas SIM7000, bet daudzas no tām ir! Vienkārši ierakstiet burtu, kas atbilst darbībai, kuru vēlaties veikt, un noklikšķiniet uz "Sūtīt" sērijas monitora augšējā labajā stūrī vai vienkārši nospiediet taustiņu Enter. Izbrīnīti vērojiet, kā vairogs izspiež atbildi!

Demo komandas

Tālāk ir norādītas dažas komandas, kas jāpalaiž, lai pirms turpināšanas pārliecinātos, ka modulis ir iestatīts:

• Ievadiet "n" un nospiediet enter, lai pārbaudītu tīkla reģistrāciju. Jums vajadzētu redzēt "Reģistrēts (mājās)". Ja nē, pārbaudiet, vai jūsu antena ir pievienota, un jums, iespējams, vispirms būs jāizpilda komanda "G" (paskaidrots zemāk)!
• Pārbaudiet tīkla signāla stiprumu, ievadot "i". Jums vajadzētu iegūt RSSI vērtību; jo augstāka šī vērtība, jo labāk! Manējais bija 31, kas norāda labāko signāla stipruma kronšteinu!
• Ievadiet komandu "1", lai pārbaudītu patiešām interesantu tīkla informāciju. Jūs varat iegūt pašreizējo savienojuma režīmu, operatora nosaukumu, joslu utt.
• Ja jums ir pievienots akumulators, izmēģiniet komandu "b", lai nolasītu akumulatora spriegumu un procentus. Ja jūs neizmantojat akumulatoru, šī komanda vienmēr rādīs aptuveni 4200 mV un tāpēc saka, ka tā ir 100% uzlādēta.
• Tagad ievadiet “G”, lai iespējotu mobilos datus. Tas nosaka APN un ir izšķirošs, lai ierīci savienotu ar tīmekli! Ja redzat “KĻŪDA”, mēģiniet izslēgt datus, izmantojot “g”, un mēģiniet vēlreiz.
• Lai pārbaudītu, vai tiešām varat kaut ko darīt ar savu moduli, ievadiet “w”. Tas liks jums ievadīt tās tīmekļa lapas URL, kuru vēlaties lasīt, un nokopējiet/ielīmējiet piemēra URL "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/sim7000test123" un nospiediet taustiņu Enter. Drīz pēc tam tai vajadzētu parādīt šādu ziņojumu: "{" this ":" neizdevās "," ar ": 404," jo ":" mēs nevarējām atrast šo "}" (pieņemot, ka neviens nav ievietojis datus par "sim7000test123")
• Tagad pārbaudīsim fiktīvu datu sūtīšanu uz bezmaksas mākoņa API dweet.io, sērijas monitorā ievadot “2”. Jums vajadzētu redzēt, ka tas darbojas, izmantojot dažas AT komandas.
• Lai pārbaudītu, vai dati tiešām ir iegūti, mēģiniet vēlreiz “w” un šoreiz bez iekavām ievadiet “https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{deviceID}”, kur ierīces ID ir IMEI ierīces numurs, kas no moduļa inicializācijas jāizdrukā seriālā monitora pašā augšpusē. Jums vajadzētu redzēt “izdevies” un JSON atbildi, kurā ir tikko nosūtīti dati! (Ņemiet vērā, ka 87% akumulators ir tikai fiktīvs skaitlis, kas ir norādīts kodā un var nebūt jūsu faktiskais akumulatora līmenis)
• Tagad ir laiks pārbaudīt GPS! Iespējot GPS, izmantojot “O”
• Ievadiet “L”, lai vaicātu atrašanās vietas datus. Ņemiet vērā, ka jums, iespējams, būs jāgaida apmēram 7–10 sekundes, pirms tiks noskaidrota atrašanās vieta. Jūs varat turpināt ievadīt "L", līdz tiek parādīti daži dati!
• Kad tas sniedz jums datus, kopējiet un ielīmējiet tos Microsoft Word vai teksta redaktorā, lai tos būtu vieglāk lasīt. Jūs redzēsit, ka trešais skaitlis (skaitļi ir atdalīti ar komatiem) ir datums un laiks, bet nākamie trīs skaitļi ir jūsu atrašanās vietas platums, garums un augstums (metros)! Lai pārbaudītu, vai tas bija precīzs, dodieties uz šo tiešsaistes rīku un meklējiet savu pašreizējo atrašanās vietu. Tam vajadzētu norādīt latu/garumu un augstumu un salīdzināt šīs vērtības ar GPS norādīto!
• Ja jums nav nepieciešams GPS, varat to izslēgt, izmantojot "o"
• Izklaidējieties ar citām komandām un skatiet skices piemēru "IoT_Example", lai atrastu lielisku piemēru, kā nosūtīt datus uz bezmaksas mākoņa API, izmantojot LTE!

Sūtīt un saņemt tekstus

Lai uzzinātu, kā nosūtīt tekstus no vairoga tieši uz jebkuru tālruni un nosūtīt tekstus uz vairogu, izmantojot Hologrammas informācijas paneli vai API, lūdzu, izlasiet šo Github wiki lapu.

IoT piemērs: GPS izsekošana

Kad esat pārliecinājies, ka viss darbojas, kā paredzēts, atveriet skici "IoT_Example". Šis piemēra kods nosūta GPS atrašanās vietu un gultņu datus, temperatūru un akumulatora uzlādes līmeni uz mākoni! Augšupielādējiet kodu un ar izbrīnu vērojiet, kā vairogs dara savu burvību! Lai pārbaudītu, vai dati tiešām tika nosūtīti uz mākoni, jebkurā pārlūkprogrammā atveriet vietni "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{IMEI}" (ievadiet IMEI numuru, kas atrodams lapas augšdaļā seriālais monitors pēc moduļa inicializācijas vai izdrukāts uz SIMCOM moduļa), un jums vajadzētu redzēt ierīces nosūtītos datus!

Izmantojot šo piemēru, varat arī noņemt komentāru rindai ar "#define samplingRate 30", lai atkārtoti nosūtītu datus, nevis tikai vienu reizi. Tādējādi jūsu ierīce būtībā ir GPS izsekošanas ierīce!

Lai iegūtu sīkāku informāciju, lūdzu, apmeklējiet apmācības, ko es veicu reāllaika GPS izsekošanai:

• GPS izsekotāja apmācības 1. daļa
• GPS izsekotāja apmācības 2. daļa

Traucējummeklēšana

Lai uzzinātu par bieži uzdotiem jautājumiem un problēmu novēršanas problēmām, lūdzu, apmeklējiet BUJ vietnē Github.

8. darbība: pārbaude ar AT komandām

Pārbaude no Arduino IDE

Ja vēlaties nosūtīt AT komandas modulim, izmantojot seriālo monitoru, izmantojiet izvēlnes komandu "S", lai ievadītu sērijveida caurules režīmu. Tādējādi viss, ko ierakstāt sērijas monitorā, tiks nosūtīts uz moduli. Tomēr sērijas monitora apakšā noteikti iespējojiet opciju "Gan NL, gan CR", pretējā gadījumā jūs neredzēsit nekādu atbildi uz savām komandām, jo modulis nezinās, ka esat pabeidzis rakstīt!

Lai izietu no šī režīma, vienkārši nospiediet Arduino atiestatīšanas pogu. Ņemiet vērā: ja izmantojat ATmega32u4 vai ATSAMD21 plates, jums būs jārestartē arī seriālais monitors.

Lai iegūtu papildinformāciju par AT komandu nosūtīšanu no Arduino IDE, lūdzu, skatiet šo wiki lapu.

Pārbaude tieši caur USB

Varbūt vienkāršāka metode (Windows lietotājiem) ir instalēt šajā apmācībā aprakstītos Windows draiverus un pārbaudīt AT komandas, tā vietā izmantojot vairoga mikro USB portu!

Ja jūs joprojām vēlaties eksperimentēt ar AT komandām, bet vēlaties tās izpildīt secīgi un nevēlaties sajaukt ar FONA bibliotēkas maiņu, varat to izdarīt ar vienkāršu mazu bibliotēku, ko es uzrakstīju un ko sauc par “AT komandu bibliotēku”. var atrast šeit Github. Viss, kas jums jādara, ir lejupielādēt ZIP no krātuves un izvilkt to savā Arduino bibliotēku mapē, un parauga skice (ar nosaukumu "AT_Command_Test.ino") SIM7000 ir atrodama šeit, LTE vairoga Github repo. Šī bibliotēka ļauj nosūtīt AT komandas, izmantojot programmatūras sēriju ar taimautiem, pārbauda, vai no moduļa nav saņemta konkrēta atbilde, ne viens, ne abi!

9. darbība. Pašreizējais patēriņš

Attiecībā uz IoT ierīcēm vēlaties redzēt, ka šie skaitļi samazināsies, tāpēc apskatīsim dažas tehniskās specifikācijas! Lai iegūtu detalizētu pārskatu par pašreizējiem patēriņa mērījumiem, lūdzu, skatiet šo Github lapu.

Šeit ir īss kopsavilkums:

• SIM7000 modulis ir izslēgts: viss vairogs patērē <8uA ar 3.7V LiPo akumulatoru
• Miega režīms patērē aptuveni 1,5 mA (ieskaitot zaļo PWR LED, tāpēc bez tā, iespējams, ~ 1 mA) un paliek savienots ar tīklu
• E-DRX iestatījumi var konfigurēt tīkla sarunu cikla laiku un ietaupīt enerģiju, bet arī aizkavēs tādas lietas kā ienākošās īsziņas atkarībā no iestatītā cikla laika
• Savienots ar LTE CAT-M1 tīklu, dīkstāvē: ~ 12mA
• GPS pievieno ~ 32mA
• Pievienojot USB, tiek pievienota ~ 20mA
• Datu pārraide, izmantojot LTE CAT-M1, ir ~ 96 mA uz ~ 12 sekundēm
• Sūtot īsziņas, ~ 10m tiek patērēts ~ 96mA
• Saņemot SMS, ~ 10s tiek patērēts ~ 89mA
• PSM izklausās pēc brīnišķīgas iezīmes, bet vēl ir jāstrādā

Un šeit ir nedaudz vairāk paskaidrojumu:

• Izslēgšanas režīms: lai pilnībā izslēgtu SIM7000, varat izmantot funkciju "fona.powerDown ()". Šajā stāvoklī modulis patērē tikai aptuveni 7,5uA, un neilgi pēc moduļa izslēgšanas vajadzētu izslēgties arī "PWR" gaismas diodei.
• Enerģijas taupīšanas režīms (PSM): šis režīms ir līdzīgs izslēgšanas režīmam, bet modems paliek reģistrēts tīklā, vienlaikus zīmējot tikai 9uA, vienlaikus saglabājot moduļa barošanu. Šajā režīmā tikai RTC jauda būs aktīva. Tiem ESP8266 faniem, kas tur ir, tas būtībā ir “ESP.deepSleep ()”, un RTC taimeris var modināt moduli, bet jūs varat darīt dažas interesantas lietas, piemēram, modināt modemu, nosūtot tam īsziņu. Tomēr diemžēl es nevarēju panākt, lai šī funkcija darbotos. Noteikti dariet man zināmu, ja to darāt!
• Lidojuma režīms: šajā režīmā modulis joprojām tiek piegādāts, bet RF ir pilnībā atspējots, bet SIM karte joprojām ir aktīva, kā arī UART un USB interfeiss. Jūs varat ievadīt šo režīmu, izmantojot "AT+CFUN = 4", bet es arī neredzēju, ka tas stājas spēkā.
• Minimālais funkcionalitātes režīms: šis režīms ir tāds pats kā lidojuma režīms, izņemot to, ka nav pieejama SIM kartes saskarne. Jūs varat ievadīt šo režīmu, izmantojot "AT+CFUN = 0", bet varat arī šajā režīmā, izmantojot "AT+CSCLK = 1", pēc tam SIM7000 izvilks DTR tapu, kad modulis ir gaidīšanas režīmā. Šajā miega režīmā, nospiežot DTR zemu, modulis tiks pamodināts. Tas var būt parocīgi, jo tā pamodināšana var būt daudz ātrāka nekā ieslēgšana no nulles!
• Nepārtrauktas uztveršanas/pārraides (DRX/DTX) režīms: jūs varat konfigurēt moduļa "paraugu ņemšanas ātrumu", tā sakot, lai modulis pārbaudītu tikai īsziņas vai sūtītu datus ātrāk vai lēnāk, vienlaikus paliekot savienotam ar tīkls. Tas ievērojami samazina pašreizējo patēriņu!
• Atspējot LED "PWR": Lai ietaupītu vēl dažus santīmus, varat atspējot moduļa barošanas gaismas diodi, nogriežot blakus parasti aizvērto lodēšanas džemperi. Ja vēlāk pārdomājat un vēlaties to atgūt, vienkārši pielodējiet džemperi!
• "NETLIGHT" gaismas diode ieslēgta/izslēgta: varat arī izmantot "AT+CNETLIGHT = 0", lai pilnībā izslēgtu zilo tīkla statusa LED, ja tas jums nav vajadzīgs!
• GNSS ieslēgšana/izslēgšana: varat ietaupīt 30 mA, izslēdzot GPS, izmantojot komandu "fona.enableGPS ()" ar ievades parametru true vai false. Ja jūs to neizmantojat, es iesaku to izslēgt! Turklāt es atklāju, ka ir nepieciešami tikai aptuveni 20 s, lai noteiktu atrašanās vietu no aukstās palaišanas, un tikai aptuveni 2 sekundes, kad ierīce jau ir ieslēgta (piemēram, ja izslēdzat GPS, pēc tam atkal ieslēdzat un vēlreiz vaicājat), kas ir diezgan ātri ! Varat arī eksperimentēt ar siltu/karstu iedarbināšanu un GPS palīdzību.

10. solis: Secinājumi

Kopumā SIM7000 ir īpaši ātrs un izmanto visprogresīvākās tehnoloģijas ar integrētu GPS un ir aprīkots ar lieliskām funkcijām! Diemžēl tiem no mums Amerikas Savienotajās Valstīs NB-IoT šeit nav pilnībā izvietots, tāpēc mums būs nedaudz jāgaida, līdz tas iznāks, taču ar šo LTE vairogu mēs joprojām varam izmantot LTE CAT-M1 AT&T un Verizon tīklos. Šis vairogs ir lieliski piemērots eksperimentiem ar mazjaudas mobilajām ierīcēm, piemēram, GPS izsekotājiem, attāliem datu apkopotājiem un daudz ko citu! Iekļaujot citus vairogus un moduļus tādām lietām kā SD karšu uzglabāšana, saules paneļi, sensori un cits bezvadu savienojums, iespējas ir gandrīz bezgalīgas!

• Ja jums patika šis projekts, lūdzu, veltiet tam sirdi un balsojiet par to!
• Ja jums ir kādi komentāri, ieteikumi vai jautājumi, lūdzu, ievietojiet to zemāk!
• Lai pasūtītu savu vairogu, lūdzu, apmeklējiet manu vietni, lai iegūtu informāciju, vai pasūtiet to vietnē Amazon.com
• Kā vienmēr, lūdzu, dalieties ar šo projektu!

Ņemot to vērā, laimīgu DIY darīšanu un noteikti dalieties savos projektos un uzlabojumos ar visiem!

~ Tims