Pierwsze kroki z zestawem deweloperskim Particle Argon

Ponieważ świat zmierza w kierunku automatyzacji i sztucznej inteligencji, każdego dnia wprowadzane są różne innowacje, aby uczynić rzeczy mądrzejszymi i skalowalnymi. W dzisiejszych czasach, w dobie Internetu rzeczy, wszystko jest połączone z Internetem i na rynku pojawia się szereg płyt obsługujących IoT. Dokonaliśmy przeglądu kilku płyt wcześniej, takich jak PIC IoT WG Development, STM32F Nucleo-64 Development Boards itp.

Obserwując szybki rozwój przemysłu IoT, niektóre światowej klasy internetu przedmiotów platformy liderów jak chmura cząstek wprowadzono tam 3 ^rd urządzeń Generation IoT jak Particle argon, ksenon, bor, etc.

Są to bardzo wszechstronne i wydajne zestawy programistyczne IoT. Wszystkie te płyty są zbudowane wokół Nordic nRF52840 SoC i zawierają rdzeń ARM Cortex-M4F z 1 MB pamięci Flash i 256 KB pamięci RAM. Ten układ obsługuje Bluetooth 5 i NFC. Ponadto Argon dodaje WiFi z ESP32 firmy Espressif. Boron zapewnia LTE na stole dzięki modułowi ublox SARA-U260, a Xenon jest wyposażony w WiFi i Cellular. Zestawy te obsługują również sieci kratowe, co pomaga w rozbudowie urządzeń IoT.

W tym samouczku dla początkujących rozpakujemy nowy zestaw Particle Argon Kit, poznamy jego funkcje i zademonstrujemy ten zestaw z przykładowym kodem Blinky LED.

Płytka rozwojowa Particle Argon IoT - opis sprzętu

Najpierw spójrzmy w pudełku, znajdziesz płytę IoT One Argon, mini płytkę prototypową, kabel micro-USB, kilka diod LED i rezystory do rozpoczęcia pracy z zestawem.

Teraz zrozumcie tablicę Argon za pomocą poniższego schematu blokowego.

Jak widać na schemacie blokowym, ma ESP32 i rdzeń Nordic nRF z ARM M4. Posiada również zewnętrzną pamięć flash i złącze SWD do programowania i debugowania kodu. Po stronie zasilania ma obwód ładowania LiPo.

Z powyższego schematu blokowego możemy wyszczególnić cechy płytki Argon.

funkcje

Koprocesor Wi-Fi Espressif ESP32-D0WD 2,4 GHz
1. Wbudowana pamięć flash 4 MB dla ESP32
2. Obsługa standardu 802.11 b / g / n
3. 802.11 n (2,4 GHz), do 150 Mb / s
Nordic Semiconductor nRF52840 SoC
1. 32-bitowy procesor ARM Cortex-M4F 64 MHz
2. 1 MB pamięci flash, 256 KB pamięci RAM
3. Bluetooth 5: 2 Mb / s, 1 Mb / s, 500 kb / s, 125 kb / s
4. Obsługuje instrukcje DSP, obliczenia jednostek zmiennoprzecinkowych przyspieszonych sprzętowo (FPU)
5. ARM TrustZone CryptoCell-310 Moduł kryptograficzno-bezpieczeństwa
6. Moc TX do +8 dBm (do -20 dBm w krokach co 4 dB)
7. Znacznik NFC-A
Wbudowana dodatkowa pamięć flash SPI 4MB
20 sygnałów mieszanych GPIO (6 x analogowe, 8 x PWM), UART, I2C, SPI
Pełna prędkość Micro USB 2.0 (12 Mb / s)
Zintegrowane złącze ładowania i akumulatora Li-Po
Złącze JTAG (SWD)
Dioda LED stanu RGB
Przyciski resetowania i trybu
Wbudowana antena PCB
Złącze U.FL do anteny zewnętrznej

Dzięki funkcjom płyty wiórowej Argon jest więc jasne, że jest ona w stanie wykonywać złożone zadania IoT za pomocą wbudowanego procesora ARM i chipów RF.

Teraz zobaczmy oznaczenia pinów i opis pinów tablicy argonowej.

Oznaczenia pinów

Schemat pinów

Maksymalne napięcie wejściowe zasilania płyty Argon wynosi + 6,2 V.

Opis pinów

Li + => Pin jest wewnętrznie połączony z dodatnim zaciskiem złącza akumulatora LiPo.
PL => pin włączania urządzenia jest wewnętrznie wyciągnięty. Aby wyłączyć urządzenie, podłącz ten pin do GND.

3. VUSB => Pin jest wewnętrznie podłączony do zasilania USB (+ ve).

4. 3V3 => Wyjście wbudowanego regulatora 3,3V.

5. GND => styk uziemienia systemu.

6. RST => wejście resetowania systemu aktywny-niski. Ten sworzeń jest wewnętrznie podciągnięty.

7. MD => Ten pin jest wewnętrznie połączony z przyciskiem MODE. Funkcja TRYB jest aktywna-niska.

8. RX => Używany głównie jako UART RX, ale może być również używany jako cyfrowe GPIO.

9. TX => Używany głównie jako UART TX, ale może być również używany jako cyfrowe GPIO.

10. SDA => Używany głównie jako pin danych dla I2C, ale może być również używany jako cyfrowe GPIO.

11. SCL => Głównie używany jako pin zegara dla I2C, ale może być również używany jako cyfrowe GPIO.

12. MO, MI, SCK => To są styki interfejsu SPI, ale mogą być również używane jako cyfrowe GPIO.

13. D2-D8 => To są standardowe piny GPIO. D2-D8 obsługują PWM.

14. A0-A5 => Są to analogowe piny wejściowe, które mogą również działać jako standardowe cyfrowe GPIO. A0-A5 obsługują PWM.

Programowanie płyt rozwojowych Argon IoT

Istnieje wiele sposobów programowania dowolnej płyty wiórowej. Możesz używać Web IDE do pisania i wysyłania kodu z dowolnego miejsca na świecie. Ta funkcja nosi nazwę programowania Over the Air, której używaliśmy wcześniej do programowania NodeMCU. Desktop IDE i wiersz poleceń mogą być również używane do programowania płyty Aragon. Jeśli urządzenia IoT są podłączone w terenie, należy je zaprogramować przez OTA.

Wszystkich 3 ^rd urządzenia generacja cząstka ma zaprogramowany bootloader oraz aplikację użytkownika o nazwie Tinker. Możesz pobrać aplikację Particle na urządzenia z systemem iOS i Android, aby przełączać piny i uzyskiwać odczyty cyfrowe i analogowe. Ten bootloader pozwala użytkownikowi zaprogramować płytkę za pomocą USB, OTA, a także wewnętrznie poprzez proces przywracania ustawień fabrycznych.

Dlatego w tym samouczku będziemy używać środowiska IDE sieci Web do programowania zestawu Particle Argon IoT Development Kit. Zobaczymy również, jak korzystać z funkcjonalności Tinkera w zestawie Argon.

Konfiguracja zestawu Argon Particle IO

Przed zaprogramowaniem płytki Argon musimy ją skonfigurować za pomocą aplikacji Android lub iOS Particle. Pobierz tę aplikację i upewnij się, że masz działające połączenie internetowe, aby płyta Argon mogła się z nią połączyć.

1. Teraz podłącz płytkę Argon do laptopa lub dowolnego zasilacza USB za pomocą dołączonego kabla micro-USB. Zobaczysz, że miga niebieska dioda LED (tryb odsłuchu). Jeśli nie miga na niebiesko, przytrzymaj przycisk MODE przez 3 sekundy, aż dioda RGB zacznie migać na niebiesko. Aby dowiedzieć się więcej o znaczeniu różnych stanów diod LED, zapoznaj się z dokumentacją firmy Particle IO.

2. Otwórz aplikację Particle IoT na swoim telefonie i załóż konto, jeśli jeszcze go nie masz, lub zaloguj się za pomocą swoich danych uwierzytelniających Particle.

3. Teraz, aby dodać nasze urządzenie Argon, naciśnij przycisk „+”, aby dodać urządzenie. Ponownie naciśnij „+” przed Ustawieniem Argonu, Boru lub Ksenonu .

4. Aby komunikować się z aplikacją, Argon wykorzystuje Bluetooth, więc poprosi o włączenie Bluetooth na smartfonie. Teraz zeskanuj kod QR wydrukowany na tablicy Argon, aby połączyć urządzenie ze smartfonem.

5. Następnie zapyta, czy podłączyłeś antenę, czy nie. Jeśli podłączyłeś antenę, zaznacz znak w polu i kliknij Dalej. Teraz zostanie pomyślnie sparowany z telefonem.

6. Następnie poprosi o połączenie z siecią Mesh. Ponieważ nie używamy siatki, naciśnij Nie masz sieci kratowej i kliknij Dalej .

Teraz musimy wysłać poświadczenia sieci Wi-Fi do Argonu. W aplikacji skanuje w poszukiwaniu sieci Wi-Fi, a następnie wybiera sieć i wprowadza hasło. Następnie tablica argonowa zostanie pomyślnie połączona z chmurą cząstek i zobaczysz, że kolor cyjan powoli miga na twojej tablicy.

7. Teraz podaj nazwę swojej tablicy Argon. Wprowadź dowolną nazwę i kliknij Dalej.

8. Otwórz przeglądarkę internetową na laptopie i wprowadź link setup.particle.io?start-building. Teraz prawie skończyliśmy konfigurację. Aby sprawdzić, czy nasz Argon jest pomyślnie połączony z chmurą, kliknij przycisk Urządzenie sygnalizacyjne . Będzie migać kolorami tęczy na argonie LED.

9. Możesz zasygnalizować swoje urządzenie za pomocą aplikacji. Kliknij nazwę swojej tablicy i otwórz urządzenie, jak pokazano poniżej. Zobaczysz, że tablica Argon jest online. Na następnym ekranie znajdziesz przycisk Sygnał .

10. Teraz jesteśmy gotowi do programowania płyty Argon za pomocą internetowego IDE.

Programowanie płytki Argon za pomocą Web IDE

1. Przejdź do Particle Console i zaloguj się za pomocą danych logowania, które posiadasz w aplikacji Particle.

2. Jak widać, w lewej części ekranu znajduje się wiele opcji, które obejmują dodawanie nowych urządzeń, tworzenie sieci mesh, integrację z IFTTT, Microsoft Azure oraz Web IDE. Możesz także zobaczyć swoje urządzenie na ekranie.

3. Najpierw kliknij opcję Web IDE. Otworzy się nowa karta z internetowym IDE, jak pokazano poniżej. W tym IDE będą biblioteki dla różnych czujników i płyt z przykładowym kodem. Jeśli znasz Arduino IDE, uznasz to za bardzo łatwe, a jego struktura programowania jest taka sama jak Arduino IDE.

4. Użyjemy bardzo prostego przykładowego kodu do mrugnięcia diodą LED . Więc kliknij ten przykładowy kod.

5. Podstawowa struktura jest taka sama jak Arduino IDE, użyj funkcji void setup i void loop do napisania kodu.

Teraz zadeklaruj dwie zmienne dla dwóch diod LED.

int led1 = D6; int led2 = D7;

6. W void setup () ustaw tryb pin jako wyjście za pomocą funkcji pinMode () dla obu diod LED.

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

7. W void loop () użyj funkcji digitalWrite (), aby włączyć i wyłączyć diody LED, jak pokazano poniżej.

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

Kompletny kod wraz z filmem demonstracyjnym znajduje się na końcu tego samouczka. Teraz skompiluj ten kod, klikając przycisk Weryfikuj w lewej górnej sekcji.

Jeśli w kodzie nie ma błędu, na dole ekranu pojawi się komunikat Zweryfikowano kod .

Teraz kod jest gotowy do flashowania na płycie Argon. Upewnij się, że podłączyłeś płytę do laptopa lub innego źródła zasilania, a także jest podłączona do Internetu. Dioda RGB powinna powoli migać w kolorze cyjanowym, co oznacza, że Twoja płyta jest połączona z chmurą cząstek.

Teraz Flash kod, klikając przycisk flash w lewym górnym rogu. Powinien pokazać się komunikat Flash powiodło się na ekranie, jak pokazano poniżej. Aby zobaczyć to w akcji, podłącz dwie diody LED do pinów D6 i D7 i zresetuj płytkę.

W ten sposób możesz napisać własny kod i przesłać go za pomocą funkcji OTA i uczynić swój projekt bardziej inteligentnym.

Korzystanie z funkcji Tinker na płytce rozwojowej Argon

Jest jeden specjalny przykład kodu w internetowym IDE o nazwie Tinker. Po wgraniu tego kodu na płytkę Argon możesz kontrolować wiele pinów na raz bez twardego kodowania. Możesz również uzyskać odczyty czujnika bez określania pinów w kodzie.

1. Zaraz po flashowaniu przykładowego kodu Tinkera, zobaczysz, że opcja Tinker jest włączona w opcji urządzenia Argon, jak pokazano. Kliknij opcję Tinker.

2. Teraz wybierz pin, na którym chcesz uzyskać dane wyjściowe lub wejściowe. Po kliknięciu zostaniesz poproszony o kliknięcie digitalWrite , digitalRead , analogRead i analogWrite . W naszym przypadku kliknij digitalWrite na pinach D7 i D6.

Po przypisaniu funkcji wystarczy kliknąć na pin D7 lub D6, dioda LED zaświeci się. Po ponownym naciśnięciu D7 dioda zgaśnie. Podobnie można uzyskać dane z czujnika na różnych pinach i jednocześnie sterować urządzeniami.

Możesz wypróbować wszystkie przykładowe kody, aby lepiej zrozumieć różne funkcje tablicy.

Oprócz korzystania z internetowego IDE, możesz pobrać Particle Desktop IDE i Workbench, w którym możesz pisać kod i flashować w taki sam sposób, jak internetowe IDE. Ale te IDE są również oprogramowaniem programistycznym online. Aby uzyskać więcej informacji o chmurze Particle, możesz sprawdzić jej oficjalną dokumentację tutaj.

Pełny kod z filmem demonstracyjnym jest podany poniżej.