Aan de slag met de ontwikkelkit voor deeltjes-argon

Terwijl de wereld richting automatisering en kunstmatige intelligentie gaat, vinden er elke dag verschillende innovaties plaats om dingen slimmer en schaalbaarder te maken. Tegenwoordig, in het tijdperk van het internet der dingen, is alles verbonden met internet en komen er een aantal voor IoT geschikte boards op de markt. We hebben eerder een paar borden beoordeeld, zoals PIC IoT WG Development, STM32F Nucleo-64 Development Boards, enz.

Door het observeren van de snelle groei van het Internet of Things industrie, een aantal van wereldklasse IoT platform leiders zoals Particle cloud geïntroduceerd er 3 ^rd Generation IoT apparaten zoals Particle Argon, Xenon, Boron, etc.

Dit zijn allemaal zeer veelzijdige en krachtige IoT-ontwikkelingskits. Deze borden zijn allemaal gebouwd rond de Nordic nRF52840 SoC en bevatten een ARM Cortex-M4F met 1 MB Flash en 256 k RAM. Deze chip ondersteunt Bluetooth 5 en NFC. Verder voegt de Argon WiFi toe met een ESP32 van Espressif. De Boron brengt LTE naar de tafel met een ublox SARA-U260-module en de Xenon wordt geleverd met WiFi en Cellular. Deze kits ondersteunen ook mesh-netwerken die helpen bij het uitbreiden van de IoT-apparaten.

In deze Aan de slag-zelfstudie zullen we een nieuwe Particle Argon Kit uitpakken en de functies ervan bekijken en deze kit demonstreren met een voorbeeldcode van Blinky LED.

Particle Argon IoT Development Board - Hardware-uitleg

Laten we eerst eens kijken in de doos, u vindt het One Argon IoT-bord, een mini-breadboard, een micro-USB-kabel, enkele LED's en weerstanden om aan de slag te gaan met de kit.

Begrijp nu het Argon-bord met behulp van het onderstaande blokdiagram.

Zoals je kunt zien in het blokschema, heeft het ESP32 en Nordic nRF-kern met ARM M4. Het heeft ook een extern flash-geheugen en een SWD-connector voor het programmeren en debuggen van de code. Aan de voedingszijde heeft het een LiPo-oplaadcircuit.

Uit het bovenstaande blokdiagram kunnen we de kenmerken van het Argon-bord opsommen.

Kenmerken

Espressif ESP32-D0WD 2,4 GHz Wi-Fi-coprocessor
1. On-board 4 MB flash voor ESP32
2. 802.11 b / g / n ondersteuning
3. 802.11 n (2,4 GHz), tot 150 Mbps
Nordic Semiconductor nRF52840 SoC
1. ARM Cortex-M4F 32-bits processor bij 64 MHz
2. 1 MB flitser, 256 KB RAM
3. Bluetooth 5: 2 Mbps, 1 Mbps, 500 Kbps, 125 Kbps
4. Ondersteunt DSP-instructies, HW versnelde Floating Point Unit (FPU) berekeningen
5. ARM TrustZone CryptoCell-310 Cryptografische en beveiligingsmodule
6. Tot +8 dBm TX-vermogen (tot -20 dBm in stappen van 4 dB)
7. NFC-A-tag
Extra 4 MB SPI-flitser aan boord
20 gemengd signaal GPIO (6 x analoog, 8 x PWM), UART, I2C, SPI
Micro USB 2.0 volledige snelheid (12 Mbps)
Geïntegreerde Li-Po-oplaad- en batterijconnector
JTAG (SWD) -connector
RGB-status-led
Reset- en Mode-knoppen
Ingebouwde PCB-antenne
U.FL-connector voor externe antenne

Het is dus duidelijk met de kenmerken van Argon-spaanplaat dat het in staat is om complexe IoT-taken uit te voeren met de ingebouwde ARM-processor en RF-chips.

Laten we nu de pin-markeringen en pin-beschrijving van het Argon-bord bekijken.

Pin-markeringen

Pin diagram

De maximale voedingsingangsspanning van het Argon-bord is + 6,2v.

Pin Beschrijving

Li + => Pin is intern verbonden met de positieve pool van de LiPo-batterijconnector.
NL => De inschakelingspin van het apparaat is intern uitgetrokken. Verbind deze pin met GND om het apparaat uit te schakelen.

3. VUSB => Pin is intern verbonden met de USB (+ ve) voeding.

4. 3V3 => Uitgang van de 3.3V-regelaar aan boord.

5. GND => Systeem aardpen.

6. RST => Actief-laag systeemreset-ingang. Deze pin is intern uitgetrokken.

7. MD => Deze pin is intern verbonden met de MODE-knop. De MODE-functie is actief-laag.

8. RX => Hoofdzakelijk gebruikt als UART RX, maar kan ook worden gebruikt als digitale GPIO.

9. TX => Hoofdzakelijk gebruikt als UART TX, maar kan ook worden gebruikt als digitale GPIO.

10. SDA => Hoofdzakelijk gebruikt als datapin voor I2C, maar kan ook als digitale GPIO worden gebruikt.

11. SCL => Hoofdzakelijk gebruikt als klokpen voor I2C, maar kan ook als digitale GPIO worden gebruikt.

12. MO, MI, SCK => Dit zijn de SPI-interfacepinnen, maar kunnen ook als digitale GPIO worden gebruikt.

13. D2-D8 => Dit zijn generieke GPIO-pinnen. D2-D8 zijn PWM-compatibel.

14. A0-A5 => Dit zijn analoge ingangspennen die ook als standaard digitale GPIO kunnen fungeren. A0-A5 zijn PWM-geschikt.

Programmeren van de Argon IoT Development Boards

Er zijn veel manieren om een spaanplaat te programmeren. U kunt Web IDE gebruiken om code van overal ter wereld te schrijven en te uploaden, deze faciliteit heet Over the Air-programmering die we eerder gebruikten om NodeMCU te programmeren. Desktop IDE en opdrachtregel kunnen ook worden gebruikt om het Aragon-bord te programmeren. Als de IoT-apparaten in het veld zijn verbonden, moet deze via OTA worden geprogrammeerd.

Al de 3 ^e generatie inrichtingen deeltjesoptica heeft bootloader en een gebruikersapplicatie genoemd Tinker voorgeprogrammeerd. U kunt de Particle-app downloaden op een iOS- en Android-apparaat om de pinnen om te schakelen en digitale en analoge metingen te krijgen. Met deze bootloader kan de gebruiker het bord programmeren met behulp van USB, OTA en ook intern via het fabrieksresetproces.

Dus in deze tutorial zullen we web-IDE gebruiken om Particle Argon IoT Development Kit te programmeren. We zullen ook zien hoe je de Tinker-functionaliteit in de Argon-kit kunt gebruiken.

Stel de Argon Kit van Particle IO in

Voordat we het Argon-bord programmeren, moeten we het configureren met behulp van de Android- of iOS Particle-app. Dus download deze app en zorg ervoor dat je een werkende internetverbinding hebt zodat het Argon-bord er verbinding mee kan maken.

1. Sluit nu het Argon-bord aan op de laptop of een andere USB-voeding met behulp van de meegeleverde micro-USB-kabel. U zult zien dat de blauwe LED knippert (luistermodus). Als het niet blauw knippert, houdt u de MODE-knop 3 seconden ingedrukt, totdat de RGB-led blauw knippert. Bezoek deze documentatie van Particle IO voor meer informatie over de betekenis van verschillende LED-statussen.

2. Open de Particle IoT-app op uw telefoon en maak een account als u er geen hebt of log in met uw Particle-inloggegevens.

3. Om nu ons Argon-apparaat toe te voegen, drukt u op de knop "+" om het apparaat toe te voegen. Druk opnieuw op “+” voor Argon, Boron of Xenon instellen .

4. Om met de app te communiceren, gebruikt Argon Bluetooth, dus het zal vragen om Bluetooth op de smartphone in te schakelen. Scan nu de QR-code die op uw Argon-bord is afgedrukt om het apparaat met de smartphone te verbinden.

5. Vervolgens wordt u gevraagd of u de antenne heeft aangesloten of niet. Als u de antenne heeft aangesloten, vinkt u het vakje aan en klikt u op Volgende. Nu zal het met succes worden gekoppeld aan de telefoon.

6. Vervolgens wordt gevraagd om verbinding te maken met het Mesh-netwerk. Aangezien we Mesh niet gebruiken, drukt u op Geen mesh-netwerk hebben en klikt u op Volgende .

Nu moeten we de inloggegevens van het Wi-Fi-netwerk naar de Argon sturen. In de app scant het naar de Wi-Fi-netwerken, kiest vervolgens uw netwerk en voert het wachtwoord in. Daarna is je Argon-bord met succes verbonden met de Particle Cloud en zie je dat de cyaan kleur langzaam knippert op je bord.

7. Geef nu de naam aan je Argon-bord. Voer een naam naar keuze in en klik op Volgende.

8. Open de webbrowser op de laptop en voer de link setup.particle.io?start-building in. Nu zijn we bijna klaar met de installatie. Om te controleren of onze Argon met succes is verbonden met de cloud, klikt u op de knop Signaalapparaat . Het zal de regenboogkleuren op de Argon-LED laten knipperen.

9. U kunt uw apparaat signaleren met behulp van de app. Klik op de naam van uw bord en open het apparaat zoals hieronder weergegeven. Je zult zien dat het Argon-bord online is. Op het volgende scherm vind je de knop Signaal .

10. Nu zijn we klaar om het Argon-bord te programmeren met behulp van een web-IDE.

Argon-bord programmeren met behulp van Web IDE

1. Ga naar Particle Console en log in met de inloggegevens waarmee u in Particle App bent ingelogd.

2. Zoals u kunt zien, zijn er veel opties aan de linkerkant van het scherm, waaronder het toevoegen van nieuwe apparaten, het maken van mesh-netwerken, integratie met IFTTT, Microsoft Azure en Web IDE. U kunt ook uw apparaat op het scherm zien.

3. Klik eerst op de optie Web IDE. Een nieuw tabblad wordt geopend met online IDE, zoals hieronder weergegeven. Op deze IDE zullen er bibliotheken zijn voor verschillende sensoren en borden met een voorbeeldcode. Als je bekend bent met Arduino IDE, zul je het heel gemakkelijk vinden en de programmeerstructuur is hetzelfde als Arduino IDE.

4. We zullen een heel eenvoudige voorbeeldcode gebruiken om een LED te laten knipperen . Dus klik op die voorbeeldcode.

5. De basisstructuur is hetzelfde als Arduino IDE, gebruik de void setup en de void loop- functie om de code te schrijven.

Declareer nu twee variabelen voor twee LED's.

int led1 = D6; int led2 = D7;

6. Stel in ongeldige setup () de pin-modus in als uitvoer met de functie pinMode () voor beide LED's.

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

7. Gebruik in void loop () de functie digitalWrite () om de LED's aan en uit te laten gaan zoals hieronder weergegeven.

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

Aan het einde van deze tutorial wordt de volledige code met een demonstratievideo gegeven. Compileer nu deze code door op de knop Verifiëren in de linkerbovenhoek te klikken.

Als er geen fout in de code staat, vindt u het bericht Code geverifieerd onderaan het scherm.

Nu is de code klaar om te flitsen op het Argon-bord. Zorg ervoor dat je het bord hebt aangesloten op de laptop of een andere voeding en dat het ook is verbonden met internet. RGB-LED moet langzaam cyaan knipperen, wat betekent dat uw bord is verbonden met de deeltjeswolk.

Flash nu de code door op de flitsknop in de linkerbovenhoek te klikken. Het zou een bericht Flash succesvol op het scherm moeten tonen, zoals hieronder weergegeven. Om het in actie te zien, verbindt u twee LED's op pin D6 en D7 en reset u het bord.

Op deze manier kunt u uw eigen code schrijven en deze uploaden met behulp van OTA-functionaliteit en uw project slimmer maken.

Tinker-functionaliteit gebruiken op Argon Development Board

Er is een speciaal codevoorbeeld in de web-IDE genaamd Tinker. Na het uploaden van deze code in het Argon-bord, kun je meerdere pinnen tegelijk bedienen zonder deze hard te coderen. U kunt ook sensormetingen krijgen zonder de pinnen in de code op te geven.

1. Zodra je de Tinker-voorbeeldcode knippert, zul je zien dat de Tinker-optie is ingeschakeld in de Argon-apparaatoptie, zoals weergegeven. Klik op de Tinker-optie.

2. Kies nu de pin waarop u uitvoer of invoer wilt krijgen. Als u klikt, wordt u gevraagd te klikken op digitalWrite , digitalRead , analogRead en analogWrite . Klik in ons geval op digitalWrite op pin D7 en D6.

Na het toewijzen van de functie, klikt u gewoon op pin D7 of D6, de LED gaat branden. Als u nogmaals op D7 drukt, gaat de LED uit. Op dezelfde manier kunt u de sensorgegevens op verschillende pinnen krijgen en de apparaten tegelijkertijd bedienen.

U kunt alle voorbeeldcodes uitproberen voor een beter begrip van de verschillende functionaliteiten van het bord.

Naast het gebruik van een online IDE, kunt u de Particle Desktop IDE en Workbench downloaden, waar u code kunt schrijven en flashen op dezelfde manier als een online IDE. Maar deze IDE's zijn ook online ontwikkelingssoftware. Voor meer informatie over de deeltjeswolk kunt u hier de officiële documentatie raadplegen.

De volledige code met een demonstratievideo wordt hieronder gegeven.