Начало работы с комплектом для разработки частиц аргона

По мере того как мир движется к автоматизации и искусственному интеллекту, каждый день появляются различные инновации, которые делают вещи более интеллектуальными и масштабируемыми. В настоящее время, в эпоху Интернета вещей, все связано с Интернетом, и на рынке появляется ряд плат с поддержкой Интернета вещей. Ранее мы рассмотрели несколько плат, таких как PIC IoT WG Development, STM32F Nucleo-64 Development Boards и т. Д.

Наблюдая быстрый рост промышленности IoT, некоторая мирового класс ВГД лидеры платформы, как облако частиц представило там- ^RD поколения ВГД устройств, такие как Particle аргон, ксенон, бор и т.д.

Все это очень универсальные и мощные комплекты разработки для Интернета вещей. Все эти платы построены на базе SoC Nordic nRF52840 и включают ARM Cortex-M4F с 1 МБ флэш-памяти и 256 КБ ОЗУ. Этот чип поддерживает Bluetooth 5 и NFC. Кроме того, Argon добавляет Wi-Fi с ESP32 от Espressif. Boron предлагает LTE с модулем ublox SARA-U260, а Xenon поддерживает Wi-Fi и сотовую связь. Эти комплекты также поддерживают ячеистую сеть, которая помогает в расширении устройств IoT.

В этом руководстве по началу работы мы распакуем новый комплект Particle Argon Kit, увидим его особенности и продемонстрируем этот комплект на примере кода Blinky LED.

Плата по развитию Интернета вещей на основе аргона на частицах - объяснение аппаратного обеспечения

Во-первых, давайте посмотрим, что внутри коробки, вы найдете плату One Argon IoT, мини-макет, кабель micro-USB, несколько светодиодов и резисторы для начала работы с комплектом.

Теперь разберитесь с доской Argon с помощью приведенной ниже блок-схемы.

Как вы можете видеть на блок-схеме, он имеет ядро ESP32 и Nordic nRF с ARM M4. Он также имеет внешнюю флеш-память и SWD-разъем для программирования и отладки кода. Со стороны питания он имеет схему зарядки LiPo.

Из приведенной выше блок-схемы мы можем перечислить особенности платы Argon.

Особенности

Espressif ESP32-D0WD 2,4 ГГц Wi-Fi сопроцессор
1. Встроенная флэш-память 4 МБ для ESP32
2. Поддержка 802.11 b / g / n
3. 802.11 n (2,4 ГГц), до 150 Мбит / с
SoC Nordic Semiconductor nRF52840
1. ARM Cortex-M4F 32-битный процессор @ 64 МГц
2. 1 МБ флэш-памяти, 256 КБ ОЗУ
3. Bluetooth 5: 2 Мбит / с, 1 Мбит / с, 500 Кбит / с, 125 Кбит / с
4. Поддерживает инструкции DSP, HW-ускоренные вычисления с плавающей запятой (FPU)
5. ARM TrustZone CryptoCell-310 Модуль криптографии и безопасности
6. Мощность передачи до +8 дБм (до -20 дБм с шагом 4 дБ)
7. Тег NFC-A
Встроенная дополнительная флэш-память SPI 4 МБ
20 смешанных сигналов GPIO (6 аналоговых, 8 ШИМ), UART, I2C, SPI
Micro USB 2.0, полная скорость (12 Мбит / с)
Встроенный разъем для зарядки Li-Po и аккумулятора
Разъем JTAG (SWD)
Светодиодный индикатор состояния RGB
Кнопки сброса и режима
Бортовая антенна PCB
Разъем U.FL для внешней антенны

Таким образом, благодаря характеристикам ДСП Argon становится ясно, что она способна выполнять сложные задачи Интернета вещей с помощью встроенного процессора ARM и RF-чипов.

Теперь давайте посмотрим на маркировку контактов и описание контактов на плате Argon.

Маркировка штифтов

Схема контактов

Максимальное входное напряжение питания платы Argon составляет + 6,2 В.

Описание контакта

Li + => Контакт внутренне подключен к положительной клемме разъема LiPo батареи.
EN => Контакт включения устройства внутренне подтянут. Чтобы отключить устройство, подключите этот контакт к GND.

3. VUSB => контакт внутренне подключен к источнику питания USB (+ ve).

4. 3V3 => Выход бортового регулятора 3.3V.

5. GND => Вывод заземления системы.

6. RST => Вход сброса системы с активным низким уровнем. Этот штифт вытянут изнутри.

7. MD => Этот вывод внутренне подключен к кнопке MODE. Функция РЕЖИМ активна при низком уровне.

8. RX => В основном используется как UART RX, но также может использоваться как цифровой GPIO.

9. TX => В основном используется как UART TX, но также может использоваться как цифровой GPIO.

10. SDA => В основном используется как вывод данных для I2C, но также может использоваться как цифровой GPIO.

11. SCL => В основном используется как вывод синхронизации для I2C, но также может использоваться как цифровой GPIO.

12. MO, MI, SCK => Это контакты интерфейса SPI, но также могут использоваться как цифровой GPIO.

13. D2-D8 => Это общие контакты GPIO. D2-D8 поддерживают ШИМ.

14. A0-A5 => Это контакты аналогового входа, которые также могут действовать как стандартные цифровые GPIO. A0-A5 поддерживают ШИМ.

Программирование плат разработки Argon IoT

Есть много способов запрограммировать любую ДСП. Вы можете использовать Web IDE для написания и загрузки кода из любой точки мира, это средство называется программированием по воздуху, которое мы ранее использовали для программирования NodeMCU. Desktop IDE и командную строку также можно использовать для программирования платы Aragon. Если устройства IoT подключаются в полевых условиях, их необходимо программировать через OTA.

Все устройства Particle 3- ^го поколения имеют предварительно запрограммированный загрузчик и пользовательское приложение под названием Tinker. Вы можете загрузить приложение Particle на устройство iOS и Android, чтобы переключать контакты и получать цифровые и аналоговые показания. Этот загрузчик позволяет пользователю программировать плату с помощью USB, OTA, а также внутренне через процесс восстановления заводских настроек.

Итак, в этом руководстве мы будем использовать веб-среду IDE для программирования пакета разработки для Интернета вещей на основе частиц аргона. Мы также увидим, как использовать функциональность Tinker в наборе Argon.

Настройка набора аргона для ввода-вывода частиц

Перед программированием платы Argon мы должны настроить ее с помощью приложения Particle для Android или iOS. Итак, загрузите это приложение и убедитесь, что у вас есть работающее интернет-соединение, чтобы плата Argon могла установить с ним соединение.

1. Теперь подключите плату Argon к ноутбуку или любому источнику питания USB с помощью прилагаемого кабеля micro-USB. Вы увидите, что синий светодиод мигает (режим прослушивания). Если он не мигает синим цветом, удерживайте кнопку MODE в течение 3 секунд, пока светодиод RGB не станет мигать синим. Чтобы узнать больше о значении различных состояний светодиодов, посетите эту документацию от Particle IO.

2. Откройте приложение Particle IoT на своем телефоне и создайте учетную запись, если у вас ее нет, или войдите в систему со своими учетными данными Particle.

3. Теперь, чтобы добавить наше устройство Argon, нажмите кнопку «+», чтобы добавить устройство. Снова нажмите «+» перед « Настроить аргон, бор или ксенон» .

4. Для связи с приложением Argon использует Bluetooth, поэтому он попросит включить Bluetooth на смартфоне. Теперь отсканируйте QR-код, напечатанный на вашей плате Argon, чтобы подключить устройство к смартфону.

5. Далее он спросит, подключили ли вы антенну или нет. Если вы подключили антенну, поставьте галочку в поле и нажмите «Далее». Теперь он будет успешно сопряжен с телефоном.

6. Затем он попросит подключиться к Mesh-сети. Поскольку мы не используем сетку, нажмите « Нет сети» и нажмите « Далее» .

Теперь нам нужно отправить учетные данные сети Wi-Fi на Argon. В приложении он просканирует сети Wi-Fi, затем выберет вашу сеть и введите пароль. После этого ваша аргонная доска будет успешно подключена к облаку частиц, и вы увидите, что на вашей плате медленно мигает голубой цвет.

7. Теперь дайте имя вашей аргоновой доске. Введите любое имя по вашему выбору и нажмите Далее.

8. Откройте веб-браузер на портативном компьютере и введите ссылку setup.particle.io?start-building. Теперь мы почти закончили с настройкой. Чтобы убедиться, что наш аргон успешно подключен к облаку, нажмите кнопку « Сигнальное устройство» . Он будет мигать цветами радуги на светодиоде Argon.

9. Вы можете сигнализировать своему устройству с помощью приложения. Нажмите на название своей доски и откройте устройство, как показано ниже. Вы увидите, что плата Argon подключена. На следующем экране вы найдете кнопку « Сигнал» .

10. Теперь все готово для программирования платы Argon с помощью веб-среды IDE.

Программирование платы Argon с использованием Web IDE

1. Перейдите в консоль Particle и войдите в систему с учетными данными, которые у вас есть для входа в приложение Particle.

2. Как видите, в левой части экрана есть множество опций, которые включают добавление новых устройств, создание ячеистых сетей, интеграцию с IFTTT, Microsoft Azure и Web IDE. Кроме того, вы можете увидеть свое устройство в списке на экране.

3. Сначала выберите опцию Web IDE. Откроется новая вкладка с онлайн-IDE, как показано ниже. В этой IDE будут библиотеки для разных датчиков и плат с некоторыми примерами кода. Если вы знакомы с Arduino IDE, вы найдете ее очень простой, и ее структура программирования такая же, как и Arduino IDE.

4. Мы будем использовать очень простой пример кода, чтобы мигать светодиодом . Итак, щелкните этот пример кода.

5. Базовая структура такая же, как и в Arduino IDE, для написания кода используйте функцию void setup и void loop .

Теперь объявите две переменные для двух светодиодов.

int led1 = D6; int led2 = D7;

6. В void setup () установите режим вывода как выходной с помощью функции pinMode () для обоих светодиодов.

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

7. В void loop () используйте функцию digitalWrite (), чтобы светодиоды включались и выключались, как показано ниже.

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

Полный код с демонстрационным видео приведен в конце этого руководства. Теперь скомпилируйте этот код, нажав кнопку « Проверить» в верхнем левом разделе.

Если в коде нет ошибки, в нижней части экрана вы найдете сообщение « Код подтвержден» .

Теперь код готов к прошивке на плате Argon. Убедитесь, что вы подключили плату к ноутбуку или любому другому источнику питания, а также подключены к Интернету. Светодиод RGB должен медленно мигать голубым цветом, что означает, что ваша плата подключена к облаку частиц.

Теперь прошейте код, нажав на кнопку вспышки в верхнем левом углу. На экране должно появиться сообщение « Вспышка успешно выполнена», как показано ниже. Чтобы увидеть это в действии, подключите два светодиода к контактам D6 и D7 и перезагрузите плату.

Таким образом, вы можете написать свой собственный код и загрузить его с помощью функций OTA и сделать свой проект более умным.

Использование функциональности Tinker на плате разработки Argon

В веб-среде IDE есть один специальный пример кода под названием Tinker. После загрузки этого кода на плату Argon вы можете управлять несколькими выводами одновременно без жесткого кодирования. Также вы можете получить показания датчика, не указывая контакты в коде.

1. Как только после прошивки кода примера Tinker, вы увидите, что опция Tinker включена в опции устройства Argon, как показано. Нажмите на опцию Tinker.

2. Теперь выберите контакт, на котором вы хотите получить выходной или входной сигнал. При нажатии вам будет предложено выбрать digitalWrite , digitalRead , analogRead и analogWrite . В нашем случае нажмите digitalWrite на контактах D7 и D6.

После назначения функции просто нажмите на вывод D7 или D6, светодиод загорится. При повторном нажатии D7 светодиод погаснет. Точно так же вы можете получать данные датчиков на разных контактах и одновременно управлять устройствами.

Вы можете попробовать все примеры кодов, чтобы лучше понять различные функции платы.

Помимо использования онлайн-среды IDE, вы можете загрузить Particle Desktop IDE и Workbench, где вы можете писать код и выполнять прошивку так же, как онлайн-IDE. Но эти IDE также являются программным обеспечением для онлайн-разработки. Для получения дополнительной информации об облаке частиц вы можете проверить его официальную документацию здесь.

Полный код с демонстрационным видео приведен ниже.