Botletics LTE CAT-M/NB-IoT + GPS Shield for Arduino: 10 Step (with Pictures)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

بررسی اجمالی

سپر Botletics SIM7000 LTE CAT-M/NB-IoT از فناوری جدید LTE CAT-M و NB-IoT استفاده می کند و همچنین دارای GNSS (GPS ، GLONASS و BeiDou/Compass ، Galileo ، استانداردهای QZSS) برای ردیابی مکان است. چندین ماژول از سری SIM7000 وجود دارد که مناطق مختلف جهان را پوشش می دهد و خوشبختانه SIMCOM شناسایی آن را بسیار آسان کرده است: SIM7000A (آمریکایی) ، SIM7000E (اروپایی) ، SIM7000C (چینی) و SIM7000G (جهانی). در حال حاضر NB-IoT در بسیاری از کشورهای جهان پشتیبانی می شود اما متأسفانه در ایالات متحده پشتیبانی نمی شود ، اگرچه قرار است در آینده نزدیک (2019) به صورت تجاری در دسترس باشد و صرف نظر از آن ، ما هنوز می توانیم از قابلیت های LTE CAT-M استفاده کنیم!

برای استفاده از سپر ، کافی است سپر را به یک آردوینو وصل کنید ، یک سیم کارت سازگار وارد کنید ، آنتن LTE/GPS را وصل کنید ، و کار خوبی نیست!

معرفی

با ظهور دستگاههای IoT کم مصرف با اتصال سلولی و حذف 2G (تنها T-mobile تا سال 2020 از 2G/GSM پشتیبانی می کند) ، همه چیز به سمت LTE حرکت می کند و این باعث شده بسیاری از مردم برای یافتن راه حل های بهتر تلاش کنند. با این حال ، این امر باعث شده بسیاری از علاقه مندان با فناوری قدیمی 2G مانند ماژول های سری SIM800 از SIMCOM ارتباط برقرار کنند. اگرچه این ماژول های 2G و 3G یک نقطه شروع عالی هستند ، اما وقت آن است که حرکت کنیم و SIMCOM اخیراً ماژول جدید SIM7000A LTE CAT-M خود را در یک کنفرانس توسعه دهندگان اعلام کرد. چقدر هیجان انگیز!:)

بخش شگفت انگیز همه اینها این است که SIMCOM مهاجرت از ماژول های 2G و 3G خود را به این ماژول جدید بسیار آسان کرده است! سری SIM7000 از بسیاری از دستورات AT مشابه استفاده می کند که توسعه نرم افزار را تا کیلومترها به حداقل می رساند! همچنین ، Adafruit در حال حاضر یک کتابخانه فوق العاده FONA در Github دارد که می تواند برای معرفی این SIM7000 جدید به مهمانی استفاده شود!

LTE CAT-M چیست؟

LTE CAT-M1 نسل دوم فناوری LTE محسوب می شود و دارای قدرت کمتری است و برای دستگاه های اینترنت اشیا مناسب تر است. فناوری NarrowBand IoT (NB-IoT) یا "CAT-M2" یک فناوری شبکه کم توان (LPWAN) است که مخصوص دستگاههای IoT کم مصرف طراحی شده است. این یک فناوری نسبتاً جدید است که متأسفانه هنوز در ایالات متحده در دسترس نیست ، اگرچه شرکت ها در حال آزمایش و ایجاد زیرساخت هستند. برای دستگاه های اینترنت اشیا که از فناوری رادیویی (RF) استفاده می کنند ، چندین نکته را باید در نظر داشته باشید: مصرف برق BandwidthRange اندازه بسته (ارسال داده های زیاد هزینه هریک از این موارد دارای معاملات هستند (و من واقعاً همه آنها را توضیح نمی دهم) ؛ به عنوان مثال ، پهنای باند زیاد به دستگاه ها اجازه می دهد داده های زیادی (مانند تلفن خود ، که می تواند YouTube را پخش کند) ارسال کنید ، اما این بدان معناست که بسیار تشنه قدرت است. افزایش دامنه ("منطقه" شبکه) همچنین مصرف برق را افزایش می دهد. در مورد NB-IoT ، کاهش پهنای باند به این معنی است که شما قادر به ارسال اطلاعات زیادی نخواهید بود ، اما برای دستگاه های IoT که لقمه های داده را به ابر ارسال می کنند ، این عالی است! بنابراین ، فناوری "باریک" باند ، ایده آل برای دستگاه های کم مصرف با مقادیر کم داده اما هنوز با برد طولانی (مساحت وسیع)!

Botletics SIM7000 Shield برای آردوینو

سپری که من طراحی کرده ام از سری SIM7000 استفاده می کند تا کاربران بتوانند از فناوری بسیار کم مصرف LTE CAT-M و GPS در نوک انگشتان خود استفاده کنند! این سپر همچنین دارای سنسور دمای MCP9808 I2C است که برای اندازه گیری چیزی و ارسال آن از طریق اتصال سلولی بسیار مناسب است.

• سپر منبع باز است! بله!
• همه اسناد (فایلهای PCB EAGLE ، کد Arduino و ویکی مفصل) را می توانید در Github در اینجا پیدا کنید.
• برای دیدن اینکه کدام نسخه SIM7000 برای شما مناسب تر است ، لطفاً این صفحه ویکی را ببینید.
• کیت محافظ Botletics SIM7000 را می توانید در Amazon.com خریداری کنید

مرحله 1: جمع آوری قطعات

در زیر لیستی از تمام قطعات مورد نیاز شما آمده است:

• Arduino یا برد سازگار با Arduino - Arduino Uno رایج ترین انتخاب برای این کار است! اگر می خواهید از سپر LTE به عنوان یک "سپر" استفاده کنید ، باید از یک برد آردوینو با فاکتور فرم آردوینو استفاده کنید. با بیان واضح ، برای بارگذاری طرح های آردوینو روی برد ، به یک کابل برنامه نویسی نیز نیاز دارید! اگر از برد Arduino-form-factor استفاده نمی کنید ، خوب است! اطلاعاتی درباره نحوه ایجاد اتصالات در این صفحه ویکی وجود دارد و میکروکنترلرهای مختلف مورد آزمایش قرار گرفته اند ، از جمله ESP8266 ، ESP32 ، ATmega32u4 ، ATmega2560 و ATSAMD21.
• Botletics SIM7000 Shield Kit - سپر دارای آنتن دوگانه LTE/GPS uFL و انباشته هدرهای زن است! این برد در سه نسخه مختلف (SIM7000A/C/E/G) ارائه می شود و بسته به کشوری که در آن زندگی می کنید ، باید نسخه مناسب را انتخاب کنید. من این صفحه را در ویکی Github ایجاد کرده ام که به شما نشان می دهد چگونه دریابید که چه نسخه ای برای شما مناسب است!
• سیم کارت LTE CAT-M یا NB-IoT-اگرچه این سیم شامل سیم کارت رایگان نیست ، اما می توانید یک سیم کارت هولوگرام تهیه کنید که ماهیانه 1 مگابایت به شما رایگان می دهد و تقریباً در هر نقطه از جهان کار می کند زیرا هولوگرام همکاری کرده است با بیش از 500 حامل! آنها همچنین برنامه های پرداخت ماهانه و ماهانه دارند و دارای یک انجمن عالی برای پشتیبانی فنی در زمینه فعال سازی سیم کارت ، API های هولوگرام و موارد دیگر هستند! این دستگاه در سراسر ایالات متحده برای شبکه های AT&T و Verizon LTE CAT-M1 عالی عمل می کند ، اما توجه داشته باشید که در سایر کشورها ممکن است مجبور شوید سیم کارت خود را از ارائه دهنده محلی تهیه کنید زیرا هولوگرام با حامل ها و CAT-M همکاری می کند. و NB-IoT نسبتاً جدید است.
• 3.7V LiPo Battery (1000mAH+): هنگام جستجوی شبکه ها یا انتقال داده ها ، سپر می تواند مقدار قابل توجهی جریان را بکشد و نمی توانید به برق مستقیم آردوینو 5V متکی باشید. یک باتری LiPo 3.7 ولت را به کانکتور JST روی برد وصل کنید و مطمئن شوید که سیم با سیم مثبت در سمت چپ وصل شده است (مانند آنچه در Sparkfun یا Adafruit یافت می شود). همچنین ، مهم است که اطمینان حاصل کنید که باتری باید حداقل 500mAH ظرفیت داشته باشد (حداقل مقدار) تا بتواند جریان کافی را تامین کند و مانع از راه اندازی مجدد ماژول در طول جهش های فعلی شود. برای پایداری 1000mAH یا بیشتر توصیه می شود. دلیل این حداقل ظرفیت این است که مدار شارژ باتری LiPo روی 500 میلی آمپر تنظیم شده است ، بنابراین باید از ظرفیت باتری حداقل 500 میلی آمپر ساعت برای جلوگیری از آسیب به باتری اطمینان حاصل کنید.

مرحله 2: سپر را جمع کنید

برای استفاده از سپر ، باید سرصفحه ها را روی آن بچسبانید مگر اینکه قصد داشته باشید از این برد به عنوان "سپر" و بیشتر به عنوان یک ماژول مستقل استفاده کنید ، که این نیز کاملاً مناسب است! یک مثال برای انجام این کار استفاده از Arduino Micro به عنوان کنترل کننده و سیم کشی آن تا سپر به طور جداگانه است.

متداول ترین انتخاب برای استفاده از برد به عنوان سپر آردوینو ، جمع آوری سرصفحه های زنانه است که همراه با سپر موجود است. پس از لحیم کاری سرصفحه ها ، جلو بروید و سپر را در بالای برد آردوینو قرار دهید (مگر اینکه از آن به عنوان یک تخته مستقل استفاده می کنید) و برای مرحله بعدی آماده هستید!

توجه: برای راهنمایی در مورد نحوه لحیم کاری پین ها می توانید از این صفحه ویکی Github دیدن کنید.

مرحله 3: Pinouts را محافظت کنید

سپر به سادگی از pinout آردوینو استفاده می کند اما پین های خاصی را برای اهداف خاصی به هم متصل می کند. این پین ها را می توان در زیر خلاصه کرد:

پین های برق

• GND - زمینه مشترک برای همه منطق و قدرت
• 3.3V - 3.3V از تنظیم کننده Arduino. از این روش همانطور که در آردوینو استفاده می کنید استفاده کنید!
• 5V / LOGIC - این ریل 5 ولت از آردوینو باتری LiPo را شارژ می کند که SIM7000 را تغذیه می کند و همچنین ولتاژ منطقی را برای I2C و تغییر سطح تنظیم می کند. اگر از میکروکنترلر 3.3V استفاده می کنید ، 3.3V را به پین "5V" سپر وصل کنید (لطفاً بخش زیر را ببینید).
• VBAT - این اجازه می دهد تا به ولتاژ باتری LiPo دسترسی داشته باشید و معمولاً به هیچ چیزی در آردوینو متصل نیست ، بنابراین شما می توانید به دلخواه از آن استفاده کنید! همچنین همان ولتاژ ورودی ماژول SIM7000 است. اگر به اندازه گیری و نظارت بر این ولتاژ فکر می کنید ، دستور "b" را در آموزش آزمایشی مشاهده کنید که ولتاژ را اندازه گیری می کند و درصد باتری را نمایش می دهد! به یاد داشته باشید ، باتری LiPo مورد نیاز است!
• VIN - این پین به سادگی به پین VIN در آردوینو متصل است. شما می توانید Arduino را به طور معمول با 7-12V روی این پین تغذیه کنید.

سایر پین ها

• D6 - متصل به پین PWRKEY SIM7000
• D7 - پین بازنشانی SIM7000 (فقط در صورت تنظیم مجدد اضطراری از آن استفاده کنید!)
• D8 - پین UART Data Terminal Ready (DTR). این می تواند برای بیدار کردن ماژول از حالت خواب هنگام استفاده از دستور "AT+CSCLK" استفاده شود
• D9 - پین نشانگر حلقه (RI)
• D10 - UART Transmit (TX) پین SIM7000 (این بدان معناست که شما باید Arduino's TX را به آن متصل کنید!)
• D11 - UART دریافت (RX) پین SIM7000 (اتصال به پین TX آردوینو)
• D12 - خوب Ole D12 در آردوینو ، اما می توانید با لحیم کردن یک بلوز آن را به پین وقفه ALERT سنسور دما متصل کنید.
• SDA/SCL - سنسور دما از طریق I2C به سپر متصل می شود

اگر از برد به عنوان ماژول مستقل و نه به عنوان "سپر" استفاده می کنید ، یا از منطق 3.3 ولت به جای 5 ولت استفاده می کنید ، باید اتصالات لازم را که در بخش "سیم کشی برد میزبان خارجی" توضیح داده شده است ، انجام دهید. این صفحه ویکی Github

با این حال ، اگر تنها چیزی که نیاز دارید آزمایش دستورات AT باشد ، فقط باید باتری LiPo و کابل micro USB را وصل کنید ، سپس این مراحل را برای آزمایش دستورات AT از طریق USB دنبال کنید. توجه داشته باشید که می توانید دستورات AT را از طریق Arduino IDE نیز آزمایش کنید ، اما این امر نیاز به اتصال پین های D10/D11 برای UART دارد.

برای کسب اطلاعات دقیق در مورد پین های محافظ و عملکرد هر پین ، از این صفحه ویکی Github دیدن کنید.

مرحله 4: تغذیه سپر

برای تغذیه سپر ، کافیست آردوینو را به برق متصل کرده و یک باتری LiPo 3.7 ولت (1000 میلی آمپر ساعت یا ظرفیت بیشتر) مانند باتری هایی که در Adafruit یا Sparkfun فروخته می شوند ، وصل کنید. بدون باتری ، به احتمال زیاد ماژول را بوت می کنید و پس از مدت کوتاهی خراب می شود. شما همچنان می توانید آردوینو را به طور معمول از طریق کابل USB یا به صورت خارجی با منبع تغذیه 7-12 ولت روی پین VIN تغذیه کنید و ریل 5 ولت در آردوینو باتری LiPo را شارژ می کند. توجه داشته باشید که اگر از برد استاندارد آردوینو استفاده می کنید ، می توانید با خیال راحت آن را از طریق منبع تغذیه خارجی تغذیه کنید ، در حالی که کابل برنامه نویسی را وصل نگه داشته اید زیرا دارای مدار انتخاب ولتاژ است.

نشانگر LED

در ابتدا ممکن است از خود بپرسید که آیا برد هنوز زنده است یا خیر زیرا ممکن است هیچ چراغی روشن نشود. این به این دلیل است که LED "PWR" یک نشانگر قدرت برای خود ماژول SIM7000 است و اگرچه شما منبع تغذیه را تامین می کنید ، هنوز ماژول را روشن نکرده اید! این کار با پالس پایین PWRKEY به مدت حداقل 72 میلی ثانیه انجام می شود ، که بعداً توضیح خواهم داد. همچنین ، اگر باتری وصل هستید و شارژ کامل نشده است ، چراغ سبز "DONE" روشن نمی شود ، اما اگر باتری وصل ندارید ، این LED باید روشن شود (و ممکن است گاهی اوقات وقتی فریب خورده چشمک می زند فکر می کنم باتری موجود به دلیل افت جزئی ولتاژ به طور کامل شارژ نشده است).

حالا که می دانید چگونه همه چیز را تغذیه کنید ، به سراغ موارد تلفن همراه بروید!

مرحله 5: سیم کارت و آنتن

انتخاب سیم کارت

باز هم ، سیم کارت شما باید بتواند از LTE CAT-M (نه فقط LTE سنتی مانند آنچه احتمالاً در تلفن شما وجود دارد) یا NB-IoT پشتیبانی کند و باید یک سیم کارت "میکرو" داشته باشد. بهترین گزینه ای که برای این سپر پیدا کردم ، سیم کارت Hologram Developer است که 1 مگابایت در ماه را به صورت رایگان و دسترسی به API ها و منابع هولوگرام برای اولین سیم کارت ارائه می دهد! به سادگی به داشبورد Hologram.io خود وارد شوید و شماره CCID سیم کارت را وارد کنید تا فعال شود ، سپس تنظیمات APN را در کد (قبلاً به طور پیش فرض تنظیم شده) تنظیم کنید. بدون دردسر است و در هر نقطه از جهان کار می کند زیرا هولوگرام از بیش از 200 حامل در سراسر جهان پشتیبانی می کند!

لازم به ذکر است که نسخه های SIM7000C/E/G همچنین از 2G پشتیبانی می کنند ، بنابراین اگر واقعاً می خواهید تست کنید و سیم کارت LTE CAT-M یا NB-IoT ندارید ، هنوز می توانید ماژول را روی 2G آزمایش کنید.

درج سیم کارت

اول از همه باید سیم کارت میکرو را از دارنده سیم کارت با اندازه معمولی جدا کنید. در محافظ LTE ، نگهدارنده سیم کارت را در سمت چپ برد نزدیک اتصال باتری قرار دهید. سیم کارت با تماس های فلزی سیم کارت رو به پایین و شکاف کوچک در یک لبه رو به نگهدارنده سیم کارت در این نگهدارنده قرار می گیرد.

آنتن خوب

کیت محافظ دارای آنتن دوگانه LTE/GPS بسیار مناسب است! همچنین انعطاف پذیر است (اگرچه نباید سعی کنید آن را زیاد بچرخانید و خم کنید زیرا در صورت عدم احتیاط ممکن است سیم های آنتن را از روی آنتن جدا کنید) و یک چسب لایه بردار در قسمت پایین دارد. اتصال سیمها بسیار ساده است: فقط سیمها را بردارید و آنها را بر روی اتصالات uFL متناظر در لبه سمت راست سپر محکم کنید. توجه: مطمئن شوید که سیم LTE روی آنتن را با اتصال LTE روی سپر مطابقت داده اید و همینطور با سیم GPS ، زیرا آنها از یکدیگر عبور کرده اند!

مرحله 6: راه اندازی Arduino IDE

این محافظ SIM7000 بر اساس بردهای Adafruit FONA است و از همان کتابخانه استفاده می کند اما با پشتیبانی مودم اضافه شده بهبود یافته است. شما می توانید دستورالعمل های کامل نحوه نصب کتابخانه تجدید نظر شده FONA من را در اینجا در صفحه Github من بخوانید.

همچنین می توانید نحوه آزمایش سنسور دما MCP9808 را با پیروی از این دستورالعمل ها مشاهده کنید ، اما در اینجا من عمدتا روی موارد سلولی تمرکز می کنم!

مرحله 7: مثال آردوینو

تنظیم نرخ Baud

به طور پیش فرض ، SIM7000 با 115200 baud اجرا می شود ، اما این بسیار سریع است تا سریال نرم افزاری بتواند به طور مطمئن عمل کند و ممکن است کاراکترها به طور تصادفی به صورت مربع مربع یا سایر نمادهای عجیب ظاهر شوند (به عنوان مثال ، "A" می تواند به صورت "@" نشان داده شود). به همین دلیل است که اگر با دقت نگاه کنید ، Arduino هر بار که مقداردهی اولیه می شود ، ماژول را با سرعت با سرعت کمتری 9600 پیکربندی می کند. خوشبختانه سوئیچینگ به طور خودکار توسط کد انجام می شود ، بنابراین نیازی به انجام کار خاصی برای تنظیم آن ندارید!

نسخه نمایشی LTE Shield

در مرحله بعد ، این دستورالعمل ها را برای باز کردن طرح "LTE_Demo" (یا بسته به نوع میکروکنترلری که از آن استفاده می کنید) انجام دهید ، دنبال کنید. اگر به انتهای تابع "setup ()" بروید ، خط "fona.setGPRSNetworkSettings (F (" هولوگرام ")) را مشاهده خواهید کرد." که APN سیم کارت هولوگرام را تنظیم می کند. این کاملاً ضروری است ، و اگر از سیم کارت متفاوتی استفاده می کنید ، ابتدا باید از اسناد کارت در مورد APN استفاده کنید. توجه داشته باشید که تنها در صورتی که از سیم کارت هولوگرام استفاده نمی کنید ، باید این خط را تغییر دهید.

هنگامی که کد اجرا می شود ، آردوینو سعی می کند با SIM7000 از طریق UART (TX/RX) با استفاده از SoftwareSerial ارتباط برقرار کند. البته برای انجام این کار ، SIM7000 باید روشن باشد ، بنابراین هنگام تلاش برای ایجاد اتصال ، LED "PWR" را بررسی کنید تا مطمئن شوید روشن می شود! (توجه: بعد از اجرا شدن کد باید حدود 4 ثانیه روشن شود). پس از برقراری ارتباط موفقیت آمیز آردوینو با ماژول ، باید یک منوی بزرگ با مجموعه ای از اقدامات که ماژول می تواند انجام دهد را مشاهده کنید! با این حال ، توجه داشته باشید که برخی از این موارد برای سایر ماژول های 2G یا 3G SIMCom است ، بنابراین همه دستورات برای SIM7000 قابل اجرا نیست ، اما بسیاری از آنها کاربرد دارند! کافی است حرف مربوط به عملی را که می خواهید انجام دهید تایپ کنید و روی "ارسال" در سمت راست بالای مانیتور سریال کلیک کنید یا به سادگی کلید Enter را فشار دهید. با شگفتی تماشا کنید که سپر پاسخی را پس می زند!

دستورات نمایشی

در زیر برخی از دستوراتی را که باید اجرا کنید تا مطمئن شوید که ماژول شما قبل از شروع به کار تنظیم شده است ، اجرا کنید:

• "n" را تایپ کرده و enter را فشار دهید تا ثبت شبکه بررسی شود. شما باید "ثبت شده (خانه)" را ببینید. در غیر این صورت ، بررسی کنید که آیا آنتن شما متصل شده است یا خیر و ممکن است مجبور شوید ابتدا دستور "G" (که در زیر توضیح داده شده است) را اجرا کنید!
• با وارد کردن "i" قدرت سیگنال شبکه را بررسی کنید. شما باید یک مقدار RSSI دریافت کنید. هر چه این مقدار بالاتر باشد بهتر است! مال من 31 بود ، که نشان دهنده بهترین براکت قدرت سیگنال است!
• دستور "1" را برای بررسی برخی از اطلاعات بسیار جالب شبکه وارد کنید. می توانید حالت اتصال فعلی ، نام شرکت مخابراتی ، باند و غیره را دریافت کنید.
• اگر باتری متصل شده اید ، دستور "b" را برای خواندن ولتاژ و درصد باتری امتحان کنید. اگر از باتری استفاده نمی کنید ، این دستور همیشه در حدود 4200mV خوانده می شود و بنابراین می گوید 100٪ شارژ است.
• اکنون "G" را برای فعال کردن داده های تلفن همراه وارد کنید. این APN را تنظیم می کند و برای اتصال دستگاه شما به وب بسیار مهم است! اگر می بینید "ERROR" سعی کنید داده ها را با استفاده از "g" خاموش کنید و دوباره امتحان کنید.
• برای آزمایش اینکه آیا واقعاً می توانید کاری با ماژول خود انجام دهید ، "w" را وارد کنید. از شما خواسته می شود که آدرس صفحه وب موردنظر خود را وارد کرده و URL نمونه "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/sim7000test123" را کپی/جایگذاری کرده و Enter را فشار دهید. مدت کوتاهی پس از آن باید پیامی مانند "{" this ":" fail "،" with ": 404" به شما بدهد زیرا ":" ما نتوانستیم این "}" را پیدا کنیم (با فرض اینکه هیچ کس داده ای برای "sim7000test123" ارسال نکرده باشد)
• حالا بیایید ارسال داده های ساختگی به dweet.io ، یک API ابری رایگان را با وارد کردن "2" در مانیتور سریال آزمایش کنیم. باید مشاهده کنید که از طریق برخی دستورات AT اجرا می شود.
• برای آزمایش اینکه آیا داده ها واقعاً به دست آمده اند ، دوباره "w" را امتحان کنید و این بار "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{deviceID}" را بدون براکت وارد کنید ، جایی که شناسه دستگاه IMEI است شماره دستگاه شما که باید در ابتدای راه اندازی ماژول در بالای مانیتور سریال چاپ شود. شما باید "موفق" و یک پاسخ JSON حاوی اطلاعاتی که به تازگی ارسال کرده اید را ببینید! (توجه داشته باشید که باتری 87٪ فقط یک عدد ساختگی است که در کد تنظیم شده است و ممکن است سطح واقعی باتری شما نباشد)
• اکنون زمان آزمایش GPS است! قدرت GPS را با استفاده از "O" فعال کنید
• "L" را برای پرس و جو از داده های مکان وارد کنید. توجه داشته باشید که ممکن است مجبور باشید حدود 10-10 دقیقه منتظر بمانید تا محل برطرف شود. می توانید "L" را تا زمانی که اطلاعاتی را به شما نشان دهد ، وارد کنید!
• هنگامی که داده به شما می دهد ، آن را کپی و در Microsoft Word یا ویرایشگر متن بچسبانید تا خواندن آن آسان تر شود. خواهید دید که سومین عدد (اعداد با کاما از هم جدا می شوند) تاریخ و زمان است و سه عدد بعدی عرض ، طول جغرافیایی و ارتفاع (بر حسب متر) محل سکونت شما است! برای بررسی دقیق بودن آن ، به این ابزار آنلاین بروید و مکان فعلی خود را جستجو کنید. باید عرض/طول و ارتفاع را به شما بدهد و این مقادیر را با مقداری که GPS داده اید مقایسه کنید!
• اگر نیازی به GPS ندارید ، می توانید آن را با استفاده از "o" خاموش کنید
• با دستورات دیگر سرگرم شوید و نمونه طرح "IoT_Example" را برای یک مثال جالب در مورد نحوه ارسال داده ها به API ابری رایگان از طریق LTE بررسی کنید!

ارسال و دریافت متن

برای مشاهده نحوه ارسال مستقیم متون از سپر به هر تلفن و ارسال پیام به سپر از طریق داشبورد هولوگرام یا API ، لطفاً این صفحه ویکی Github را بخوانید.

مثال IoT: ردیابی GPS

هنگامی که تأیید کردید همه چیز مطابق انتظار کار می کند ، طرح "IoT_Example" را باز کنید.این کد نمونه مکان GPS و اطلاعات تحمل ، دما و میزان باتری را به ابر ارسال می کند! کد را بارگذاری کنید و با حیرت تماشا کنید که سپر جادوی خود را انجام می دهد! برای بررسی اینکه آیا داده ها واقعاً به ابر ارسال شده اند ، به "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{IMEI}" در هر مرورگری مراجعه کنید (شماره IMEI موجود در بالای صفحه را پر کنید مانیتور سریال پس از راه اندازی ماژول یا چاپ شده بر روی ماژول SIMCOM) و باید داده هایی را که دستگاه شما ارسال کرده است مشاهده کنید!

با این مثال همچنین می توانید خط "#تعریف نمونه گیری 30" را برای ارسال داده ها به طور مکرر به جای یکبار اجرا ، کامنت بگذارید. این باعث می شود دستگاه شما اساساً یک دستگاه ردیابی GPS باشد!

برای جزئیات بیشتر ، لطفاً از آموزش هایی که برای ردیابی GPS در زمان واقعی تهیه کرده ام دیدن کنید:

• آموزش ردیاب GPS قسمت 1
• آموزش ردیاب GPS قسمت 2

عیب یابی

برای سوالات متداول و عیب یابی لطفاً از سوالات متداول در Github دیدن کنید.

مرحله 8: آزمایش با دستورات AT

تست از Arduino IDE

اگر می خواهید دستورات AT را از طریق مانیتور سریال به ماژول ارسال کنید ، از دستور "S" از منو برای ورود به حالت لوله سریال استفاده کنید. با این کار همه چیزهایی که در مانیتور سریال وارد می کنید به ماژول ارسال می شود. با توجه به این موارد ، مطمئن شوید که "Both NL & CR" را در پایین مانیتور سریال فعال کنید ، در غیر این صورت هیچ پاسخی به دستورات خود نخواهید دید زیرا ماژول نمی داند که تایپ شما تمام شده است!

برای خروج از این حالت ، کافی است دکمه تنظیم مجدد را بر روی آردوینو خود فشار دهید. توجه داشته باشید که اگر از بردهای مبتنی بر ATmega32u4 یا ATSAMD21 استفاده می کنید ، باید مانیتور سریال را نیز راه اندازی مجدد کنید.

برای اطلاعات بیشتر در مورد ارسال دستورات AT از Arduino IDE ، لطفاً از این صفحه ویکی دیدن کنید.

تست مستقیم از طریق USB

شاید یک روش ساده تر (برای کاربران ویندوز) نصب درایورهای ویندوز است که در این آموزش توضیح داده شده و دستورات AT را با استفاده از پورت میکرو USB سپر به جای آن آزمایش کنید!

اگر هنوز می خواهید دستورات AT را آزمایش کنید ، اما می خواهید آنها را به ترتیب اجرا کنید و نمی خواهید با تغییر کتابخانه FONA مشکلی ایجاد کنید ، می توانید این کار را با یک کتابخانه کوچک ساده که من نوشتم به نام "AT Command Library" انجام دهید. می توانید اینجا را در Github پیدا کنید. تنها کاری که باید انجام دهید این است که ZIP را از مخزن بارگیری کرده و آن را در پوشه کتابخانه های Arduino خود استخراج کنید و یک طرح نمونه (به نام "AT_Command_Test.ino") برای SIM7000 در مخزن LTE shield Github موجود است. این کتابخانه به شما این امکان را می دهد که دستورات AT را از طریق سریال نرم افزاری با وقفه های زمانی ، یک پاسخ خاص از ماژول ، هیچکدام ، یا هر دو را بررسی کنید!

مرحله 9: مصرف فعلی

برای دستگاه های IoT شما می خواهید این اعداد را کاهش دهید ، بنابراین اجازه دهید نگاهی به برخی از مشخصات فنی بیندازیم! برای گزارش دقیق اندازه گیری های مصرف فعلی ، لطفاً به این صفحه Github مراجعه کنید.

در اینجا یک خلاصه سریع وجود دارد:

• ماژول SIM7000 خاموش شده است: کل سپر با باتری LiPo 3.7 ولت <8uA مصرف می کند
• حالت خواب حدود 1.5 میلی آمپر (از جمله LED سبز PWR ، بنابراین احتمالاً 1 میلی آمپر بدون آن) می گیرد و به شبکه متصل می ماند
• تنظیمات e-DRX می تواند زمان چرخه مذاکرات شبکه را پیکربندی کرده و در مصرف انرژی صرفه جویی کند ، اما مواردی مانند پیام های متنی ورودی را بسته به زمان تنظیم چرخه به تاخیر می اندازد.
• متصل به شبکه LTE CAT-M1 ، بیکار: 12mA
• GPS 32 میلی آمپر پوند اضافه می کند
• اتصال USB 20 میلی آمپر اضافه می کند
• انتقال داده از طریق LTE CAT-M1 96mA for برای 12s پوند است
• ارسال پیامک 96 میلی آمپر پوند با 10 پوند تسویه می کند
• دریافت پیامک 89mA پوند با 10 پوند تسویه می کند
• PSM یک ویژگی فوق العاده به نظر می رسد اما هنوز کار نکرده است

و در اینجا کمی توضیح بیشتر:

• حالت خاموش: می توانید از عملکرد "fona.powerDown ()" برای خاموش کردن کامل سیم کارت 7000 استفاده کنید. در این حالت ماژول فقط حدود 7.5uA می کشد و مدت کوتاهی پس از خاموش کردن ماژول ، LED "PWR" نیز باید خاموش شود.
• حالت ذخیره انرژی (PSM): این حالت مانند حالت خاموش است ، اما مودم در حالی که فقط ماژول را روشن نگه می دارد ، در حالی که فقط 9uA می کشد ، در شبکه ثبت می شود. در این حالت فقط قدرت RTC فعال خواهد بود. برای آن دسته از طرفداران ESP8266 ، اساساً "ESP.deepSleep ()" است و تایمر RTC می تواند ماژول را بیدار کند ، اما شما می توانید کارهای بسیار جالبی مانند بیدار کردن مودم با ارسال پیامک انجام دهید. با این حال ، متأسفانه من نتوانستم این ویژگی را کار کنم. اگر این کار را کردید ، حتماً به من اطلاع دهید!
• حالت پرواز: در این حالت برق هنوز به ماژول وصل می شود اما RF کاملاً غیرفعال است اما سیم کارت همچنان فعال است و رابط UART و USB نیز فعال است. شما می توانید با استفاده از "AT+CFUN = 4" وارد این حالت شوید ، اما من نیز ندیدم که این حالت نیز اعمال شود.
• حالت حداقل عملکرد: این حالت همان حالت پرواز است با این تفاوت که رابط سیم کارت غیرقابل دسترسی است. می توانید با استفاده از "AT+CFUN = 0" این حالت را وارد کنید اما همچنین می توانید با استفاده از "AT+CSCLK = 1" این حالت را وارد کنید و پس از آن SIM7000 پین DTR را هنگامی که ماژول در حالت بیکار است بالا می آورد. در این حالت خوابیدن DTR پایین ، ماژول را بیدار می کند. این می تواند مفید باشد زیرا بیدار کردن آن می تواند بسیار سریعتر از تغذیه آن از ابتدا باشد!
• حالت دریافت/انتقال ناپیوسته (DRX/DTX): می توانید "نرخ نمونه برداری" ماژول را به گونه ای پیکربندی کنید که ماژول فقط پیام های متنی را بررسی کند یا داده ها را با سرعت بیشتر یا کندتر ارسال کند ، در حالی که به اتصال متصل هستید. شبکه. این به طور قابل توجهی مصرف فعلی را کاهش می دهد!
• LED "PWR" را غیرفعال کنید: برای صرفه جویی در چند سکه دیگر ، می توانید با قطع کردن بلوز لحیم کاری بسته معمولاً در کنار آن ، LED روشنایی ماژول را غیرفعال کنید. اگر بعداً نظر خود را عوض کردید و می خواهید آن را برگردانید ، فقط بلوز را لحیم کنید!
• "روشن/خاموش" LED "NETLIGHT": همچنین می توانید از "AT+CNETLIGHT = 0" برای خاموش کردن کامل LED وضعیت شبکه آبی در صورت عدم نیاز استفاده کنید!
• روشن/خاموش GNSS: می توانید با خاموش کردن GPS با استفاده از فرمان "fona.enableGPS ()" با درست یا غلط به عنوان پارامتر ورودی ، 30 میلی آمپر ذخیره کنید. اگر از آن استفاده نمی کنید ، پیشنهاد می کنم آن را خاموش کنید! همچنین ، متوجه شدم که برای رفع مشکل از یک شروع سرد فقط 20 ثانیه طول می کشد و فقط زمانی که دستگاه روشن است (حدود 2 ثانیه طول می کشد) (مانند اینکه GPS را خاموش کرده و سپس دوباره روشن کنید و دوباره درخواست کنید) ، که بسیار سریع است ! همچنین می توانید شروع گرم و گرم و GPS کمکی را آزمایش کنید.

مرحله 10: نتیجه گیری

به طور کلی ، SIM7000 بسیار سریع است و از فناوری پیشرفته با GPS یکپارچه استفاده می کند و دارای ویژگی های جالب است! متأسفانه برای ما در ایالات متحده ، NB-IoT به طور کامل در اینجا مستقر نشده است ، بنابراین باید کمی منتظر بمانیم تا ظاهر شود ، اما با استفاده از این سپر LTE هنوز می توانیم از LTE CAT-M1 در شبکه های AT&T و Verizon استفاده کنیم. این سپر برای آزمایش دستگاه های سلولی کم مصرف مانند ردیاب های GPS ، فهرست شمار از راه دور و موارد دیگر بسیار عالی است! با قرار دادن سپرها و ماژول های دیگر برای مواردی مانند ذخیره سازی کارت SD ، پنل های خورشیدی ، سنسورها و سایر اتصالات بی سیم ، امکانات تقریباً بی پایان است!

• اگر از این پروژه خوشتان آمد ، لطفاً به آن دل ببندید و به آن رای دهید!
• اگر نظر ، پیشنهاد یا س questionsالی دارید ، لطفاً آن را در زیر ارسال کنید!
• برای سفارش سپر خود ، لطفاً برای اطلاعات به وب سایت من مراجعه کنید یا آن را در Amazon.com سفارش دهید
• مثل همیشه ، لطفا این پروژه را به اشتراک بگذارید!

با این اوصاف ، DIY'ing مبارک است و مطمئن شوید که پروژه ها و پیشرفت های خود را با همه به اشتراک می گذارید!

تیم