תחילת העבודה עם ערכת פיתוח ארגון חלקיקים

ככל שהעולם הולך לכיוון אוטומציה ובינה מלאכותית, חידושים שונים מתרחשים מדי יום כדי להפוך את הדברים לחכמים יותר ולהרחבה. כיום בעידן האינטרנט של הדברים הכל מחובר לאינטרנט ומספר לוחות המותאמים ל- IoT מגיעים לשוק. סקרנו כמה לוחות בעבר כמו PIC IoT WG Development, STM32F Nucleo-64 לוחות פיתוח וכו '.

על ידי התבוננות הצמיחה המהירה של תעשיית IOT, כמה מנהיגי פלטפורמה ברמה עולמית IOT כמו ענן חלקיקים הציגו יש 3 ^rd תקני הדור IOT כמו חלקיקי ארגון, קסנון, בורון, וכו '

כל אלה הם ערכות פיתוח IoT צדדיות וחזקות מאוד. לוחות אלה בנויים סביב ה- nRF52840 SoC הנורדי וכוללים ARM Cortex-M4F עם 1MB פלאש ו- 256k RAM. שבב זה תומך ב- Bluetooth 5 ו- NFC. יתר על כן, הארגון מוסיף WiFi עם ESP32 מבית אספרסיף. הבורון מביא את ה- LTE לשולחן עם מודול SARA-U260 של ublox, והקסנון מגיע עם WiFi וסלולר. ערכות אלה תומכות גם ברשת רשת המסייעת בהרחבת מכשירי ה- IoT.

במדריך זה להתחלת העבודה, נבטל את תיבת ערכת ארגון החלקיקים החדשה ונראה את התכונות שלה ונדגים ערכה זו עם קוד לדוגמא של נורית Blinky.

לוח פיתוח ארגון IoT של חלקיקים - הסבר לחומרה

ראשית, בואו נראה בתוך הקופסה, תוכלו למצוא לוח אחד של ארגון IoT, קרש לחם מיני, כבל מיקרו USB, כמה נוריות, ונגדים להתחלה עם הערכה.

כעת, הבין את לוח הארגון בעזרת תרשים החסימה שלהלן.

כפי שניתן לראות בתרשים הבלוק, יש לו ESP32 ו Nordic NRF ליבה עם ARM M4. יש לו גם זיכרון פלאש חיצוני ומחבר SWD לתכנות וניקוי באגים בקוד. בצד הכוח, יש לו מעגלי טעינה של LiPo.

מתוך דיאגרמת החסימה שלמעלה אנו יכולים לרשום את התכונות של לוח הארגון.

תכונות

Espressif ESP32-D0WD מעבד Wi-Fi 2.4 GHz
1. מובנה 4MB פלאש ל- ESP32
2. תמיכה ב- 802.11 b / g / n
3. 802.11 n (2.4 GHz), עד 150 Mbps
מוליכים למחצה נורדית nRF52840 SoC
1. מעבד ARM Cortex-M4F 32 סיביות @ 64 מגה-הרץ
2. פלאש 1 מגה-בייט, זיכרון RAM 256KB
3. Bluetooth 5: 2 Mbps, 1 Mbps, 500 Kbps, 125 Kbps
4. תומך בהוראות DSP, חישובי יחידת FPU מואצת של HW
5. ARM TrustZone CryptoCell-310 מודול קריפטוגרפי ואבטחה
6. עד +8 dBm הספק TX (עד -20 dBm ב -4 צעדים dBm)
7. תג NFC-A
פלאש SPI נוסף של 4 מגה-בתים
20 GPIO אותות מעורבים (6 x אנלוגי, 8 x PWM), UART, I2C, SPI
מיקרו USB 2.0 במהירות מלאה (12 Mbps)
מחבר טעינה וסוללה משולב
מחבר JTAG (SWD)
נורית מצב RGB
לחצני איפוס ומצב
אנטנת PCB על הלוח
מחבר U.FL לאנטנה חיצונית

אז ברור עם התכונות של לוח החלקיקים של ארגון שהוא מסוגל לבצע משימות IoT מורכבות עם מעבד ARM מובנה ושבבי RF.

עכשיו, בואו נראה את סימני הפין ותיאור הפין של לוח הארגון.

סימוני סיכה

תרשים סיכה

מתח כניסת האספקה המרבי של לוח הארגון הוא + 6.2 וולט.

תיאור סיכה

Li + => פין מחובר פנימי למסוף החיובי של מחבר הסוללה LiPo.
EN => סיכה להפעלת מכשיר נמשכת כלפי מעלה. כדי להשבית את המכשיר, חבר את הסיכה הזו ל- GND.

3. VUSB => פין מחובר פנימית לאספקת ה- USB (+ ve).

4. 3V3 => תפוקת הרגולטור המשולב 3.3V.

5. GND => סיכת קרקע של המערכת.

6. RST => קלט לאיפוס מערכת פעיל-נמוך. סיכה זו נמשכת פנימה.

7. MD => סיכה זו מחוברת באופן פנימי לכפתור MODE. פונקציית MODE פעילה-נמוכה.

8. RX => משמש בעיקר כ- UART RX, אך יכול לשמש גם כ- GPIO דיגיטלי.

9. TX => משמש בעיקר כ- UART TX, אך יכול לשמש גם כ- GPIO דיגיטלי.

10. SDA => משמש בעיקר כסיכת נתונים עבור I2C, אך יכול לשמש גם כ- GPIO דיגיטלי.

11. SCL => משמש בעיקר כסיכת שעון עבור I2C, אך יכול לשמש גם כ- GPIO דיגיטלי.

12. MO, MI, SCK => אלה פינים של ממשק SPI, אך יכולים לשמש גם כ- GPIO דיגיטלי.

13. D2-D8 => אלה סיכות GPIO כלליות. D2-D8 הם בעלי יכולת PWM.

14. A0-A5 => אלו פינים קלט אנלוגיים שיכולים לשמש גם כ GPIO דיגיטלי סטנדרטי. A0-A5 הם בעלי יכולת PWM.

תכנות לוחות פיתוח ארגון IoT

ישנן דרכים רבות לתכנת כל לוח חלקיקים. אתה יכול להשתמש ב- IDE באינטרנט כדי לכתוב ולהעלות קוד מכל מקום בעולם, מתקן זה נקרא Over the Air programming בו השתמשנו בעבר לתכנות NodeMCU. ניתן להשתמש ב- IDE בשולחן העבודה ובשורת הפקודה לתכנות את לוח Aragon. אם התקני ה- IoT מחוברים בשטח אז יש לתכנת אותם באמצעות OTA.

כל 3 ^rd התקני הדור של חלקיק יש מתוכנת מנהל האתחול ואת יישום משתמש בשם טינקר. אתה יכול להוריד אפליקציית Particle במכשירי iOS ו- Android כדי להחליף את הסיכות ולקבל קריאות דיגיטליות ואנלוגיות. מאתחל זה מאפשר למשתמש לתכנת את הלוח בעזרת USB, OTA וגם באופן פנימי באמצעות תהליך איפוס המפעל.

אז במדריך זה, נשתמש ב- IDE באינטרנט כדי לתכנת את ערכת הפיתוח של Particle Argon IoT. נראה כיצד להשתמש בפונקציונליות טינקר בערכת ארגון.

התקנת ערכת הארגון של חלקיק IO

לפני שתכנת את לוח הארגון, עלינו להגדיר אותו באמצעות אפליקציית החלקיקים אנדרואיד או iOS. לכן, הורידו את האפליקציה הזו וודאו שיש לכם חיבור לאינטרנט שעובד כך שלוח ארגון יוכל ליצור איתו קשר.

1. כעת חבר את לוח הארגון עם המחשב הנייד או כל ספק כוח USB בעזרת כבל מיקרו USB מסופק. תראה שהנורית הכחולה מהבהבת (מצב האזנה). אם הוא לא מהבהב כחול, החזיקו את כפתור MODE למשך 3 שניות, עד שנורית ה- RGB תהפוך לכחולה מהבהבת. למידע נוסף על המשמעות של מצב LED שונה, אנא בקר בתיעוד זה מחלקיק IO.

2. פתח את אפליקציית Particle IoT בטלפון שלך וערוך חשבון אם אין לך כזה או התחבר עם אישורי Particle שלך.

3. כעת, כדי להוסיף את מכשיר הארגון שלנו, לחץ על כפתור "+" כדי להוסיף את המכשיר. לחץ שוב על "+" מול הגדרת ארגון, בורון או קסנון .

4. כדי לתקשר עם האפליקציה, ארגון משתמש ב- Bluetooth ולכן הוא יבקש לאפשר Bluetooth בסמארטפון. כעת סרוק את קוד ה- QR המודפס על לוח הארגון שלך כדי לחבר את המכשיר לסמארטפון.

5. לאחר מכן, ישאל אם חיברתם את האנטנה או לא. אם חיברת את האנטנה, סמן את הסימון בתיבה ולחץ על הבא. עכשיו, זה יהיה מותאם בהצלחה לטלפון.

6. לאחר מכן, הוא יבקש להתחבר לרשת Mesh. מכיוון שאנו לא משתמשים ב- Mesh אז לחץ על אין רשת רשת ולחץ על הבא .

כעת עלינו לשלוח את האישורים של רשת ה- Wi-Fi לארגון. באפליקציה הוא יסרוק אחר רשתות ה- Wi-Fi, ואז בחר ברשת שלך והזן את הסיסמה. לאחר מכן, לוח הארגון שלך יתחבר בהצלחה לענן החלקיקים ותראה כי צבע הסיאן מהבהב לאט על הלוח שלך.

7. כעת, תן את השם ללוח הארגון שלך. הזן כל שם לפי בחירתך ולחץ על הבא.

8. פתח את דפדפן האינטרנט במחשב הנייד והיכנס לקישור setup.particle.io?start-building. עכשיו, כמעט סיימנו את ההתקנה. כדי לוודא שהארגון שלנו מחובר בהצלחה לענן, לחץ על כפתור Signal Device . זה יהבהב את צבעי הקשת על נורית ה- Argon.

9. אתה יכול לאותת למכשיר שלך באמצעות האפליקציה. לחץ על שם הלוח שלך ופתח את המכשיר כמוצג להלן. תראה שלוח הארגון נמצא ברשת. במסך הבא תמצא את כפתור Signal .

10. כעת, כולנו מוגדרים לתכנת את לוח הארגון באמצעות IDE באינטרנט.

תכנות לוח ארגון באמצעות Web IDE

1. עבור למסוף החלקיקים והיכנס עם האישורים שיש לך התחברות בתוך יישום החלקיקים.

2. כפי שניתן לראות ישנן אפשרויות רבות בחלק השמאלי של המסך הכוללות הוספת מכשירים חדשים, יצירת רשתות רשת, שילוב עם IFTTT, Microsoft Azure ו- Web IDE. כמו כן, תוכל לראות את המכשיר שלך מופיע על המסך.

3. ראשית, לחץ על האפשרות IDE Web. כרטיסייה חדשה תיפתח עם IDE מקוון כמוצג להלן. ב- IDE זה יהיו ספריות לחיישנים ולוחות שונים עם קוד לדוגמא. אם אתם מכירים את Arduino IDE, תוכלו למצוא את זה מאוד קל ומבנה התכנות שלו זהה ל- Arduino IDE.

4. נשתמש בקוד דוגמה בסיסי מאוד כדי להבהב נורית . אז לחץ על קוד הדוגמה.

5. המבנה הבסיסי הוא זהה Arduino IDE, להשתמש התקנת חלל ואת לולאת חלל פונקציה לכתוב את הקוד.

כעת הכריזו על שני משתנים עבור שני נוריות LED.

int led1 = D6; int led2 = D7;

6. בהגדרת הריק (), הגדר את מצב הסיכה כפלט באמצעות פונקציית pinMode () לשתי הנורות.

הגדרת חלל () { pinMode (led1, OUTPUT); pinMode (led2, OUTPUT); }

7. במעגל הריק (), השתמש בפונקציה digitalWrite () כדי לגרום לנורות להדליק ולכבות כפי שמוצג להלן.

loop loop () { digitalWrite (led1, HIGH); digitalWrite (led2, HIGH); עיכוב (1000); digitalWrite (led1, LOW); digitalWrite (led2, LOW); עיכוב (1000); }

קוד מלא עם סרטון הדגמה ניתן בסוף הדרכה זו. כעת, הידר קוד זה על ידי לחיצה על כפתור האימות בקטע השמאלי העליון.

אם אין שגיאה בקוד, תמצא את ההודעה מאומתת קוד בתחתית המסך.

כעת, הקוד מוכן להיות פלאש בלוח ארגון. וודא שחיברת את הלוח למחשב הנייד או לכל ספק כוח אחר וגם הוא מחובר לאינטרנט. נורית ה- RGB אמורה למצמץ צבע ציאן לאט, מה שאומר שהלוח שלך מחובר לענן החלקיקים.

כעת, הבזיק את הקוד על ידי לחיצה על כפתור ההבזק בפינה השמאלית העליונה. זה אמור להציג הודעה שהפלאש מוצלח על המסך כמוצג להלן. כדי לראות את זה בפעולה, חבר שני נוריות LED בסיכה D6 ו- D7 ואפס את הלוח.

באופן זה, אתה יכול לכתוב קוד משלך ולהעלות באמצעות פונקציונליות OTA ולהפוך את הפרויקט שלך לחכם יותר.

שימוש בפונקציונליות טינקר בלוח לפיתוח ארגון

יש דוגמת קוד מיוחדת אחת ב- IDE באינטרנט בשם Tinker. לאחר העלאת קוד זה ללוח Argon, ניתן לשלוט על פינים רבים בכל פעם מבלי לקודד אותו. כמו כן, תוכלו לקבל קריאות חיישנים מבלי לציין את הסיכות בקוד.

1. ברגע לאחר שהבהבת את קוד הדוגמה של טינקר, תראה שהאפשרות טינקר מופעלת באפשרות מכשיר ה- Argon כפי שמוצג. לחץ על האפשרות טינקר.

2. כעת בחרו בסיכה שעליה תרצו לקבל פלט או קלט. בלחיצה תתבקש ללחוץ על digitalWrite , digitalRead , analogRead ו- analogWrite . במקרה שלנו, לחץ על digitalWrite על סיכה D7 ו- D6.

לאחר הקצאת הפונקציה, פשוט לחץ על סיכה D7 או D6, נורית הנורית זוהרת. בלחיצה על D7 שוב הנורית תיכבה. באופן דומה, אתה יכול לקבל את נתוני החיישן על פינים שונים ולשלוט במכשירים בו זמנית.

אתה יכול לנסות את כל קודי הדוגמה כדי להבין טוב יותר את הפונקציות השונות של הלוח.

מלבד השימוש ב- IDE מקוון, אתה יכול להוריד את החלקיקים Desktop IDE ו- Workbench שבו אתה יכול לכתוב קוד ולהבזק באותו אופן כמו IDE מקוון. אך IDEs אלה הם גם תוכנות פיתוח מקוונות. למידע נוסף על ענן החלקיקים, תוכלו לבדוק את התיעוד הרשמי שלו כאן.

הקוד המלא עם סרטון הדגמה מופיע להלן.