Noțiuni introductive despre trusa de dezvoltare a argonului cu particule

Pe măsură ce lumea se îndreaptă spre automatizare și inteligență artificială, inovații diferite au loc în fiecare zi pentru a face lucrurile mai inteligente și scalabile. În zilele noastre, în era Internetului obiectelor, totul este conectat la internet și o serie de plăci cu IoT sunt disponibile pe piață. Am analizat câteva panouri anterior, cum ar fi PIC IoT WG Development, STM32F Nucleo-64 Development Boards etc.

Observând creșterea rapidă a industriei IoT, unii lideri ai platformei IoT de clasă mondială, cum ar fi Particle cloud, au introdus acolo dispozitive IoT de generația ^a 3 ^-a, cum ar fi Particle Argon, Xenon, Boron etc.

Toate acestea sunt kituri de dezvoltare IoT foarte versatile și puternice. Aceste plăci sunt toate construite în jurul SoC-ului nordic nRF52840 și includ un ARM Cortex-M4F cu 1MB de Flash și 256k de RAM. Acest cip acceptă Bluetooth 5 și NFC. În plus, Argon adaugă WiFi cu un ESP32 de la Espressif. Boron aduce LTE la masă cu un modul ublox SARA-U260, iar Xenon vine cu WiFi și Cellular. Aceste kituri acceptă, de asemenea, rețeaua mesh care ajută la extinderea dispozitivelor IoT.

În acest tutorial Noțiuni introductive, vom dezabona un nou set de particule Argon și vom vedea caracteristicile acestuia și vom demonstra acest kit cu un exemplu de cod de LED-uri Blinky.

Particle Argon IoT Development Board - Explicație hardware

Mai întâi, să vedem în interiorul cutiei, veți găsi o placă IoT One Argon, o mini placă de măsurare, un cablu micro-USB, câteva LED-uri și rezistențe pentru a începe cu kitul.

Acum, înțelegeți placa Argon cu ajutorul diagramei bloc de mai jos.

După cum puteți vedea în schema bloc, are ESP32 și miez nordic nRF cu ARM M4. De asemenea, are memorie flash externă și conector SWD pentru programarea și depanarea codului. Pe partea de alimentare, are circuite de încărcare LiPo.

Din diagrama bloc de mai sus, putem enumera caracteristicile plăcii Argon.

Caracteristici

Coprocesor Wi-Fi Espressif ESP32-D0WD 2,4 GHz
1. Bliț de 4 MB la bord pentru ESP32
2. Suport 802.11 b / g / n
3. 802.11 n (2,4 GHz), până la 150 Mbps
Nordic Semiconductor nRF52840 SoC
1. Procesor ARM Cortex-M4F pe 32 de biți @ 64MHz
2. 1MB bliț, 256KB RAM
3. Bluetooth 5: 2 Mbps, 1 Mbps, 500 Kbps, 125 Kbps
4. Suportă instrucțiuni DSP, calcule HW accelerate în virgulă mobilă (FPU)
5. ARM TrustZone CryptoCell-310 Modul criptografic și de securitate
6. Puterea TX de până la +8 dBm (până la -20 dBm în pași de 4 dB)
7. Etichetă NFC-A
Bliț SPI suplimentar de 4 MB
20 semnal mixt GPIO (6 x Analog, 8 x PWM), UART, I2C, SPI
Micro USB 2.0 viteză maximă (12 Mbps)
Conector de încărcare și baterie Li-Po integrat
Conector JTAG (SWD)
LED de stare RGB
Butoane Reset și Mode
Antena PCB integrată
Conector U.FL pentru antenă externă

Deci, este clar cu caracteristicile plăcilor de particule Argon că este capabilă să facă sarcini IoT complexe cu procesorul ARM încorporat și cipurile RF.

Acum, să vedem marcajele Pin și descrierea Pin a plăcii Argon.

Marcaje Pin

Diagrama Pin

Tensiunea maximă de alimentare a plăcii Argon este de + 6,2v.

Descrierea pinului

Li + => Pinul este conectat intern la terminalul pozitiv al conectorului bateriei LiPo.
RO => Pinul de activare a dispozitivului este ridicat intern. Pentru a dezactiva dispozitivul, conectați acest pin la GND.

3. VUSB => Pinul este conectat intern la sursa USB (+ ve).

4. 3V3 => Ieșirea regulatorului de 3.3V de la bord.

5. GND => Pinul de masă al sistemului.

6. RST => Intrare de resetare activ-scăzută a sistemului. Acest ac este tras în interior.

7. MD => Acest pin este conectat intern la butonul MODE. Funcția MODE este activă-scăzută.

8. RX => Utilizat în principal ca UART RX, dar poate fi folosit și ca GPIO digital.

9. TX => Utilizat în principal ca TX UART, dar poate fi folosit și ca GPIO digital.

10. SDA => Utilizat în principal ca pin de date pentru I2C, dar poate fi folosit și ca GPIO digital.

11. SCL => Utilizat în principal ca pin de ceas pentru I2C, dar poate fi folosit și ca GPIO digital.

12. MO, MI, SCK => Acestea sunt pinii de interfață SPI, dar pot fi folosiți și ca GPIO digital.

13. D2-D8 => Acestea sunt pini GPIO generici. D2-D8 sunt capabile de PWM.

14. A0-A5 => Acestea sunt pini de intrare analogici care pot acționa și ca GPIO digital standard. A0-A5 sunt capabile de PWM.

Programarea plăcilor de dezvoltare Argon IoT

Există multe modalități de a programa orice placă aglomerată. Puteți utiliza Web IDE pentru a scrie și încărca cod de oriunde în lume, această facilitate se numește programare Over the Air pe care am folosit-o anterior pentru a programa NodeMCU. Desktop IDE și linia de comandă pot fi, de asemenea, utilizate pentru a programa placa Aragon. Dacă dispozitivele IoT sunt conectate în câmp, atunci trebuie să fie programate prin OTA.

Toate dispozitivele de a 3 ^-a generație ale Particle au un program de încărcare preprogramat și o aplicație de utilizator numită Tinker. Puteți descărca aplicația Particle în dispozitivul iOS și Android pentru a comuta pinii și pentru a obține citiri digitale și analogice. Acest bootloader permite utilizatorului să programeze placa cu ajutorul USB, OTA și, de asemenea, intern, prin procesul de resetare din fabrică.

Deci, în acest tutorial, vom folosi web IDE pentru a programa Particle Argon IoT Development Kit. Vom vedea, de asemenea, cum să utilizați funcționalitatea Tinker în kitul Argon.

Setează setul Argon al Particle IO

Înainte de a programa placa Argon, trebuie să o configurăm folosind aplicația Android sau iOS Particle. Deci, descărcați această aplicație și asigurați-vă că aveți o conexiune la internet funcțională, astfel încât placa Argon să poată face o conexiune cu aceasta.

1. Acum, conectați placa Argon la laptop sau la orice sursă de alimentare USB cu ajutorul cablului micro-USB furnizat. Veți vedea că LED-ul albastru clipește (modul de ascultare). Dacă nu aprinde intermitent în albastru, țineți apăsat butonul MODE timp de 3 secunde, până când ledul RGB devine intermitent în albastru. Pentru a afla mai multe despre semnificația diferitelor stări LED, vă rugăm să vizitați această documentație din Particle IO.

2. Deschideți aplicația Particle IoT pe telefonul dvs. și creați un cont dacă nu aveți una sau conectați-vă cu acreditările Particle.

3. Acum, pentru a adăuga dispozitivul nostru Argon, apăsați pe butonul „+” pentru a adăuga dispozitivul. Apăsați din nou „+” în fața Set up Argon, Boron sau xenon .

4. Pentru a comunica cu aplicația, Argon folosește Bluetooth, așa că va cere să activeze Bluetooth pe smartphone. Acum, scanați codul QR imprimat pe placa Argon pentru a conecta dispozitivul la smartphone.

5. Apoi, vă va întreba dacă ați conectat sau nu antena. Dacă ați conectat antena, bifați în casetă și faceți clic pe Următorul. Acum, va fi asociat cu succes cu telefonul.

6. Apoi, vă va cere să vă conectați la rețeaua Mesh. Deoarece nu folosim Mesh, apăsați pe Nu aveți rețea mesh și faceți clic pe Următorul .

Acum, trebuie să trimitem acreditările rețelei Wi-Fi către Argon. În aplicație, va căuta rețelele Wi-Fi, apoi va alege rețeaua și introduceți parola. După aceea, placa dvs. Argon va fi conectată cu succes la Particle Cloud și veți vedea că culoarea Cyan clipește lent pe placa dvs.

7. Acum, dați numele plăcii dvs. Argon. Introduceți orice nume la alegere și faceți clic pe Următorul.

8. Deschideți browserul web de pe laptop și introduceți linkul setup.particle.io?start-building. Acum, aproape că am terminat configurarea. Pentru a verifica dacă Argon-ul nostru este conectat cu succes la cloud, faceți clic pe butonul Signal Device . Va clipi culorile curcubeului de pe LED-ul Argon.

9. Puteți semnaliza dispozitivul utilizând aplicația. Faceți clic pe numele plăcii dvs. și deschideți dispozitivul așa cum se arată mai jos. Veți vedea că placa Argon este online. În ecranul următor, veți găsi butonul Semnal .

10. Acum suntem pregătiți să programăm placa Argon folosind un IDE web.

Programarea plăcii Argon folosind Web IDE

1. Accesați Particle Console și conectați-vă cu acreditările pe care le-ați autentificat în Particle App.

2. După cum puteți vedea, există multe opțiuni în partea stângă a ecranului, care includ adăugarea de dispozitive noi, crearea de rețele mesh, integrarea cu IFTTT, Microsoft Azure și Web IDE. De asemenea, puteți vedea dispozitivul listat pe ecran.

3. Mai întâi, faceți clic pe opțiunea Web IDE. Se va deschide o filă nouă cu IDE online, așa cum se arată mai jos. Pe acest IDE, vor exista biblioteci pentru diferiți senzori și plăci cu un exemplu de cod. Dacă sunteți familiarizat cu Arduino IDE, îl veți găsi foarte ușor, iar structura sa de programare este aceeași cu Arduino IDE.

4. Vom folosi un exemplu de cod foarte de bază pentru a clipi un LED . Deci, faceți clic pe acel exemplu de cod.

5. Structura de bază este aceeași cu Arduino IDE, utilizați funcția de configurare a voidului și funcția de buclă de golire pentru a scrie codul.

Acum, declarați două variabile pentru două LED-uri.

int led1 = D6; int led2 = D7;

6. În setarea nulă (), setați modul pin ca ieșire utilizând funcția pinMode () pentru ambele LED-uri.

void setup () { pinMode (led1, OUTPUT); pinMode (led2, OUTPUT); }

7. În bucla voidă (), utilizați funcția digitalWrite () pentru a face LED-urile să se aprindă și să se stingă așa cum se arată mai jos.

bucla void () { digitalWrite (led1, HIGH); digitalWrite (led2, HIGH); întârziere (1000); digitalWrite (led1, LOW); digitalWrite (led2, LOW); întârziere (1000); }

Codul complet cu un videoclip demonstrativ este dat la sfârșitul acestui tutorial. Acum, compilați acest cod făcând clic pe butonul Verificare din secțiunea din stânga sus.

Dacă nu există nicio eroare în cod, veți găsi mesajul de verificare a codului în partea de jos a ecranului.

Acum, codul este gata să fie flash pe placa Argon. Asigurați-vă că ați conectat placa la laptop sau la orice altă sursă de alimentare și, de asemenea, este conectată la internet. LED-ul RGB ar trebui să clipească încet culoarea cyan, ceea ce înseamnă că placa dvs. este conectată la norul de particule.

Acum, Flashează codul făcând clic pe butonul flash din colțul din stânga sus. Ar trebui să afișeze un mesaj Flash cu succes pe ecran, așa cum se arată mai jos. Pentru a-l vedea în acțiune, conectați două LED-uri la pinii D6 și D7 și resetați placa.

În acest fel, puteți scrie propriul cod și puteți încărca utilizând funcționalitatea OTA și face proiectul mai inteligent.

Utilizarea funcționalității Tinker pe placa de dezvoltare Argon

Există un exemplu de cod special în IDE-ul web numit Tinker. După încărcarea acestui cod pe placa Argon, puteți controla mai mulți pini la un moment dat, fără a-l codifica. De asemenea, puteți obține citiri ale senzorului fără a specifica pinii din cod.

1. Imediat după ce a aprins intermitent codul de exemplu Tinker, veți vedea că opțiunea Tinker este activată în opțiunea dispozitivului Argon, așa cum se arată. Faceți clic pe opțiunea Tinker.

2. Acum, alegeți pinul pe care doriți să obțineți ieșire sau intrare. La clic, vi se va cere să faceți clic pe digitalWrite , digitalRead , analogRead și analogWrite . În cazul nostru, faceți clic pe digitalWrite pe pinul D7 și D6.

După atribuirea funcției, faceți clic pe pinul D7 sau D6, LED-ul va străluci. Dacă apăsați din nou pe D7, LED-ul se va stinge. În mod similar, puteți obține datele senzorului pe pini diferiți și puteți controla aparatele în același timp.

Puteți încerca toate exemplele de coduri pentru o mai bună înțelegere a diferitelor funcționalități ale plăcii.

În afară de utilizarea unui IDE online, puteți descărca Particle Desktop IDE și Workbench de unde puteți scrie cod și flash în același mod ca un IDE online. Dar aceste IDE sunt, de asemenea, software de dezvoltare online. Pentru mai multe informații despre norul de particule, puteți consulta documentația sa oficială aici.

Codul complet cu un videoclip demonstrativ este prezentat mai jos.