- Vývojová deska IoT pro částice Argon - vysvětlení hardwaru
- Programování vývojových desek Argon IoT
- Nastavit Argon Kit částice IO
- Programování desky Argon pomocí Web IDE
- Použití funkce Tinker na vývojové desce Argon
Jak svět směřuje k automatizaci a umělé inteligenci, každý den dochází k různým inovacím, díky nimž jsou věci chytřejší a škálovatelnější. V dnešní době internetu věcí je vše propojeno s internetem a na trh přichází řada desek s podporou IoT. Zkontrolovali jsme několik desek dříve jako PIC IoT WG Development, STM32F Nucleo-64 Development Boards atd.
Pozorováním rychlého růstu odvětví IoT zde představili přední světoví lídři platformy IoT, jako je cloud Particle, zařízení IoT třetí generace, jako jsou Particle Argon, Xenon, Boron atd.
Jedná se o velmi univerzální a výkonné vývojové kity IoT. Všechny tyto desky jsou postaveny na severském nRF52840 SoC a obsahují ARM Cortex-M4F s 1 MB Flash a 256 kB RAM. Tento čip podporuje Bluetooth 5 a NFC. Argon navíc přidává WiFi s ESP32 od Espressif. Boron přináší LTE na stůl s modulem ublox SARA-U260 a Xenon je dodáván s WiFi a Cellular. Tyto sady také podporují síťové sítě, které pomáhají při rozšiřování zařízení IoT.
V tomto tutoriálu Začínáme rozbalíme novou sadu Particle Argon Kit a uvidíme její funkce a předvedeme tuto sadu s ukázkovým kódem Blinky LED.
Vývojová deska IoT pro částice Argon - vysvětlení hardwaru
Nejprve se podívejme dovnitř krabice, najdete desku One Argon IoT, mini prkénko, kabel micro-USB, několik LED diod a odpory pro začátek soupravy.
Nyní pochopte desku Argon pomocí níže uvedeného Blokového diagramu.
Jak vidíte na blokovém schématu, má ESP32 a nordické jádro nRF s ARM M4. Má také externí flash paměť a konektor SWD pro programování a ladění kódu. Po stránce napájení má nabíjecí obvody LiPo.
Z výše uvedeného Blokového diagramu můžeme vypsat vlastnosti desky Argon.
Funkce
- Koprocesor Wi-Fi Espressif ESP32-D0WD 2,4 GHz
- Integrovaný blesk 4 MB pro ESP32
- Podpora 802.11 b / g / n
- 802.11 n (2,4 GHz), až 150 Mb / s
- Nordic Semiconductor nRF52840 SoC
- 32bitový procesor ARM Cortex-M4F @ 64MHz
- 1 MB flash, 256 kB RAM
- Bluetooth 5: 2 Mbps, 1 Mbps, 500 Kbps, 125 Kbps
- Podporuje DSP instrukce, HW akcelerované výpočty s plovoucí desetinnou čárkou (FPU)
- Kryptografický a bezpečnostní modul ARM TrustZone CryptoCell-310
- Až +8 dBm výkon TX (až -20 dBm v krocích 4 dB)
- Značka NFC-A
- Palubní přídavný blesk 4 MB SPI
- 20 smíšených signálů GPIO (6 x analogový, 8 x PWM), UART, I2C, SPI
- Plná rychlost Micro USB 2.0 (12 Mb / s)
- Integrované nabíjení Li-Po a konektor baterie
- Konektor JTAG (SWD)
- Stavová LED dioda RGB
- Tlačítka Reset a Mode
- Palubní PCB anténa
- U.FL konektor pro externí anténu
Díky vlastnostem dřevotřískové desky Argon je tedy jasné, že je schopen provádět složité úkoly IoT s vestavěným procesorem ARM a RF čipy.
Nyní se podívejme na označení Pin a popis Pin na desce Argon.
Označení kolíků
Pinový diagram
Maximální vstupní napájecí napětí desky Argon je + 6,2 V.
Popis kolíku
- Li + => Pin je interně připojen ke kladnému pólu konektoru baterie LiPo.
- EN => Aktivační kolík zařízení je interně vytažen. Chcete-li zařízení deaktivovat, připojte tento pin k GND.
3. VUSB => Pin je interně připojen k napájení USB (+ ve).
4. 3V3 => Výstup palubního 3,3V regulátoru.
5. GND => Zemnicí kolík systému.
6. RST => Aktivní nízký vstup pro reset systému. Tento kolík je interně vytažen.
7. MD => Tento pin je interně připojen k tlačítku MODE. Funkce MODE je aktivní - nízká.
8. RX => Primárně se používá jako UART RX, ale lze jej použít také jako digitální GPIO.
9. TX => Primárně se používá jako UART TX, ale lze jej použít také jako digitální GPIO.
10. SDA => Primárně se používá jako datový pin pro I2C, ale lze jej použít také jako digitální GPIO.
11. SCL => Primárně se používá jako hodinový pin pro I2C, ale lze jej použít také jako digitální GPIO.
12. MO, MI, SCK => Toto jsou piny rozhraní SPI, ale lze je také použít jako digitální GPIO.
13. D2-D8 => Toto jsou obecné GPIO piny. D2-D8 jsou schopné PWM.
14. A0-A5 => Jedná se o analogové vstupní piny, které mohou fungovat také jako standardní digitální GPIO. A0-A5 jsou schopné PWM.
Programování vývojových desek Argon IoT
Existuje mnoho způsobů, jak naprogramovat jakoukoli desku s částicemi. Web IDE můžete použít k psaní a nahrávání kódu odkudkoli na světě, tento nástroj se nazývá Over the Air programování, které jsme dříve používali k programování NodeMCU. K programování desky Aragon lze také použít IDE plochy a příkazový řádek. Pokud jsou zařízení IoT připojena v poli, musí být naprogramována prostřednictvím OTA.
Všechny 3 rd generace přístroje částice má předem naprogramováno zavaděč a uživatelské aplikace s názvem Tinker. Můžete si stáhnout aplikaci Particle do zařízení iOS a Android, abyste mohli přepínat kolíky a získávat digitální a analogové hodnoty. Tento bootloader umožňuje uživateli programovat desku pomocí USB, OTA a také interně pomocí procesu obnovení továrního nastavení.
Takže v tomto kurzu použijeme webové IDE k programování vývojové sady Particle Argon IoT. Uvidíme také, jak používat funkce Tinker v sadě Argon.
Nastavit Argon Kit částice IO
Před programováním desky Argon ji musíme nakonfigurovat pomocí aplikace Particle pro Android nebo iOS. Stáhněte si tuto aplikaci a ujistěte se, že máte funkční připojení k internetu, aby se k ní mohla deska Argon připojit.
1. Nyní připojte desku Argon k notebooku nebo jakémukoli napájecímu zdroji USB pomocí dodaného kabelu micro-USB. Uvidíte, že modrá LED bliká (režim poslechu). Pokud nebliká modře, podržte tlačítko MODE po dobu 3 sekund, dokud kontrolka RGB nezačne blikat modře. Chcete-li se dozvědět více o významu různých stavů kontrolek LED, navštivte tuto dokumentaci od Particle IO.
2. Otevřete v telefonu aplikaci Particle IoT a vytvořte si účet, pokud jej nemáte, nebo se přihlaste pomocí svých přihlašovacích údajů pro Particle.
3. Chcete-li přidat naše zařízení Argon, přidejte zařízení stisknutím tlačítka „+“. Znovu stiskněte „+“ před Set up Argon, Boron nebo xenon .
4. Pro komunikaci s aplikací používá Argon Bluetooth, takže požádá o povolení Bluetooth ve smartphonu. Nyní naskenujte QR kód vytištěný na desce Argon a připojte zařízení k chytrému telefonu.
5. Dále se zeptá, zda jste připojili anténu nebo ne. Pokud jste připojili anténu, zaškrtněte políčko v poli a klikněte na Další. Nyní bude úspěšně spárován s telefonem.
6. Dále požádá o připojení k síti Mesh. Protože nepoužíváme síť, stiskněte tlačítko Nemáte síťovou síť a klikněte na Další .
Nyní musíme poslat pověření sítě Wi-Fi do Argonu. V aplikaci vyhledá sítě Wi-Fi, poté vybere vaši síť a zadá heslo. Poté bude vaše deska Argon úspěšně připojena k částicovému mraku a uvidíte, že na vaší desce pomalu bliká azurová barva.
7. Nyní pojmenujte svoji desku Argon. Zadejte libovolný název podle svého výběru a klikněte na Další.
8. Otevřete webový prohlížeč na notebooku a zadejte odkaz setup.particle.io?start-building. Nyní jsme téměř hotovi s nastavením. Chcete-li ověřit, že je náš Argon úspěšně spojen s cloudem, klikněte na tlačítko Signální zařízení . Bude blikat duhové barvy na Argon LED.
9. Pomocí aplikace můžete zařízení signalizovat. Klikněte na název vaší desky a otevřete zařízení, jak je znázorněno níže. Uvidíte, že deska Argon je online. Na další obrazovce najdete tlačítko Signál .
10. Nyní jsme všichni připraveni programovat desku Argon pomocí webového IDE.
Programování desky Argon pomocí Web IDE
1. Přejděte do konzoly Particle a přihlaste se pomocí přihlašovacích údajů, které máte přihlášené v aplikaci Particle.
2. Jak vidíte, v levé části obrazovky je mnoho možností, které zahrnují přidávání nových zařízení, vytváření síťových sítí, integraci s IFTTT, Microsoft Azure a Web IDE. Také můžete vidět své zařízení uvedené na obrazovce.
3. Nejprve klikněte na možnost Web IDE. Otevře se nová karta s online IDE, jak je uvedeno níže. Na tomto IDE budou knihovny pro různé senzory a desky s nějakým ukázkovým kódem. Pokud jste obeznámeni s Arduino IDE, zjistíte, že je velmi snadné a jeho programová struktura je stejná jako Arduino IDE.
4. Použijeme velmi základní ukázkový kód k blikání LED . Klikněte tedy na tento ukázkový kód.
5. Základní struktura je stejná jako Arduino IDE, k napsání kódu použijte funkci void setup a void loop .
Nyní deklarujte dvě proměnné pro dvě LED.
int led1 = D6; int led2 = D7;
6. V nastavení void () nastavte režim pinu jako výstup pomocí funkce pinMode () pro obě LED diody.
void setup () { pinMode (led1, OUTPUT); pinMode (led2, VÝSTUP); }
7. Ve void loop () použijte funkci digitalWrite () k zapnutí a vypnutí LED, jak je znázorněno níže.
void loop () { digitalWrite (led1, HIGH); digitalWrite (led2, HIGH); zpoždění (1000); digitalWrite (led1, LOW); digitalWrite (led2, LOW); zpoždění (1000); }
Kompletní kód s ukázkovým videem je uveden na konci tohoto kurzu. Nyní zkompilujte tento kód kliknutím na tlačítko Ověřit v levé horní části.
Pokud v kódu není chyba, ve spodní části obrazovky najdete zprávu s ověřením kódu .
Nyní je kód připraven k flashování na desce Argon. Ujistěte se, že jste připojili desku k notebooku nebo jinému napájecímu zdroji a že je také připojena k internetu. RGB LED by měla pomalu blikat azurovou barvou, což znamená, že vaše deska je připojena k oblaku částic.
Nyní Flash kód kliknutím na tlačítko blesku v levém horním rohu. Na obrazovce by se měla zobrazit zpráva Flash úspěšný, jak je uvedeno níže. Chcete-li to vidět v akci, připojte dvě LED diody na piny D6 a D7 a resetujte desku.
Tímto způsobem můžete napsat svůj vlastní kód a nahrávat pomocí funkce OTA a vylepšit tak svůj projekt.
Použití funkce Tinker na vývojové desce Argon
Ve webovém IDE existuje jeden speciální příklad kódu s názvem Tinker. Po nahrání tohoto kódu na desku Argon můžete ovládat mnoho pinů najednou, aniž byste je museli tvrdě kódovat. Můžete také získat naměřené hodnoty ze senzoru bez zadání pinů v kódu.
1. Jakmile bliknete ukázkový kód Tinker, uvidíte, že je volba Tinker povolena v možnosti zařízení Argon, jak je znázorněno. Klikněte na možnost Tinker.
2. Nyní vyberte kolík, na který chcete získat výstup nebo vstup. Po kliknutí budete vyzváni, abyste klikli na digitalWrite , digitalRead , analogRead a analogWrite . V našem případě klikněte na digitalWrite na pin D7 a D6.
Po přiřazení funkce stačí kliknout na pin D7 nebo D6, LED se rozsvítí. Po dalším stisknutí D7 LED zhasne. Podobně můžete získat data snímače na různých pinech a současně můžete ovládat zařízení.
Můžete si vyzkoušet všechny ukázkové kódy, abyste lépe porozuměli různým funkcím desky.
Kromě použití online IDE si můžete stáhnout IDE Particle Desktop a Workbench, kde můžete psát kód a flashovat stejným způsobem jako online IDE. Ale tato IDE jsou také online vývojový software. Další informace o cloudu částic najdete v jeho oficiální dokumentaci zde.
Kompletní kód s ukázkovým videem je uveden níže.