Obsah:

Botletics LTE CAT-M/NB-IoT + GPS štít pro Arduino: 10 kroků (s obrázky)
Botletics LTE CAT-M/NB-IoT + GPS štít pro Arduino: 10 kroků (s obrázky)

Video: Botletics LTE CAT-M/NB-IoT + GPS štít pro Arduino: 10 kroků (s obrázky)

Video: Botletics LTE CAT-M/NB-IoT + GPS štít pro Arduino: 10 kroků (s obrázky)
Video: SIM7000a - Setup and test LTE CAT-M 2024, Červenec
Anonim
Image
Image
Botletics LTE CAT-M/NB-IoT + GPS štít pro Arduino
Botletics LTE CAT-M/NB-IoT + GPS štít pro Arduino

Přehled

Štítek Botletics SIM7000 LTE CAT-M/NB-IoT využívá novou technologii LTE CAT-M a NB-IoT a má také integrovaný GNSS (standardy GPS, GLONASS a BeiDou/Compass, Galileo, QZSS) pro sledování polohy. Existuje několik modulů řady SIM7000, které uspokojují různé regiony po celém světě, a SIMCOM naštěstí usnadnil identifikaci: SIM7000A (americký), SIM7000E (evropský), SIM7000C (čínský) a SIM7000G (globální). V současné době je NB-IoT podporováno v mnoha zemích po celém světě, ale bohužel ne v USA, i když je komerčně dostupné v blízké budoucnosti (2019) a bez ohledu na to můžeme stále používat funkce LTE CAT-M!

Chcete -li štít použít, jednoduše jej zapojte do Arduina, vložte kompatibilní SIM kartu, připojte anténu LTE/GPS a můžete vyrazit!

Úvod

Se vznikem zařízení s nízkým výkonem IoT s mobilním připojením a vyřazováním 2G (pouze T-mobile podporující 2G/GSM do roku 2020) se vše pohybuje směrem k LTE a to způsobilo, že mnoho lidí hledá lepší řešení. To však také zanechalo mnoho fandů facepalmingu se starší technologií 2G, jako jsou moduly řady SIM800 od SIMCOM. Přestože jsou tyto 2G a 3G moduly skvělým výchozím bodem, je načase pohnout se vpřed a společnost SIMCOM nedávno na konferenci vývojářů oznámila svůj nový modul SIM7000A LTE CAT-M. Jak vzrušující!:)

Úžasné na tom všem je, že SIMCOM umožnil extrémně snadnou migraci z jejich 2G a 3G modulů na tento nový modul! Řada SIM7000 používá mnoho stejných AT příkazů, které minimalizují vývoj softwaru na míle daleko! Adafruit již také má na Githubu nádhernou knihovnu FONA, kterou lze použít k představení této nové SIM7000 na večírek!

Co je LTE CAT-M?

LTE CAT-M1 je považován za technologii LTE druhé generace a má nižší výkon a je vhodnější pro zařízení IoT. Technologie NarrowBand IoT (NB-IoT) nebo „CAT-M2“je technologie Low Power Power Wide Area Network (LPWAN), která byla speciálně navržena pro zařízení s nízkým výkonem IoT. Jedná se o relativně novou technologii, která bohužel v USA zatím není k dispozici, přestože společnosti pracují na testování a budování infrastruktury. U zařízení IoT využívajících rádiovou technologii (RF) je třeba mít na paměti několik věcí: Spotřeba energieBandwidthRangePacket velikost (odeslání spousty datCostEach z nich má kompromisy (a nebudu je všechny opravdu vysvětlovat); například velká šířka pásma umožňuje zařízením odesílejte spoustu dat (jako je váš telefon, který může streamovat YouTube!), ale to také znamená, že je velmi energeticky náročný. Zvýšení dosahu („oblast“sítě) také zvyšuje spotřebu energie. V případě NB-IoT, zkrácení šířky pásma znamená, že nebudete moci odesílat velké množství dat, ale pro zařízení IoT, která zaznamenávají množství dat do cloudu, je to perfektní! Technologie „úzkého“pásma, ideální pro zařízení s malým výkonem a malým množstvím dat, ale stále s dlouhým dosahem (široká oblast)!

Štítek Botletics SIM7000 pro Arduino

Štít, který jsem navrhl, využívá řadu SIM7000, aby uživatelé měli špičkovou technologii LTE CAT-M s extrémně nízkou spotřebou a GPS na špičkách prstů! Štít také obsahuje teplotní senzor MCP9808 I2C, který je skvělý alespoň pro měření něčeho a odesílání přes mobilní připojení.

  • Štít je open source! Jé!
  • Veškerou dokumentaci (soubory EAGLE PCB, kód Arduino a podrobnou wiki) najdete zde na Githubu.
  • Chcete -li zjistit, která verze SIM7000 je pro vás nejvhodnější, navštivte tuto stránku wiki.
  • Ochrannou sadu Botletics SIM7000 lze zakoupit zde na Amazon.com

Krok 1: Shromážděte součásti

Shromážděte díly
Shromážděte díly
Shromážděte díly
Shromážděte díly
Shromážděte díly
Shromážděte díly
Shromážděte díly
Shromážděte díly

Níže je uveden seznam všech dílů, které budete potřebovat:

  • Deska kompatibilní s Arduino nebo Arduino - Arduino Uno je k tomu nejčastější volbou! Pokud chcete použít štít LTE jako skutečně „štít“, měli byste použít desku Arduino s tvarovým faktorem Arduino. Je zřejmé, že budete také potřebovat programovací kabel pro nahrávání skic Arduina na desku! Pokud nepoužíváte desku s tvarovým faktorem Arduino, je to také v pořádku! Na této stránce wiki jsou informace o tom, jaká připojení je třeba provést, a byly testovány různé mikrokontroléry, včetně ESP8266, ESP32, ATmega32u4, ATmega2560 a ATSAMD21.
  • Sada štítů Botletics SIM7000 - štít je dodáván s duální anténou LTE/GPS uFL a stohováním ženských hlaviček! Deska se dodává ve třech různých verzích (SIM7000A/C/E/G) a v závislosti na zemi, ve které žijete, budete muset vybrat správnou verzi. Vytvořil jsem tuto stránku na wiki Github, která vám ukáže, jak zjistit, která verze je pro vás nejlepší!
  • LTE CAT-M nebo NB-IoT SIM karta-Přestože sada již neobsahuje bezplatnou SIM kartu, můžete si vyzvednout hologramovou SIM kartu, která vám poskytne 1 MB za měsíc zdarma a funguje prakticky kdekoli na světě, protože Hologram uzavřel partnerství s více než 500 přepravci! Mají také průběžné a měsíční plány a mají skvělé komunitní fórum pro technickou podporu při aktivaci SIM karty, rozhraních Hologram API a dalších! Funguje skvěle s tímto štítem po celé zemi v USA pro sítě AT&T a Verizon LTE CAT-M1, ale uvědomte si, že v jiných zemích možná budete muset získat vlastní SIM kartu od místního poskytovatele, protože Hologram spolupracuje s dopravci a CAT-M a NB-IoT je relativně nový.
  • 3,7V LiPo baterie (1000mAH+): Při hledání sítí nebo přenosu dat může štít odebírat značné množství proudu a nemůžete se spoléhat na přímé napájení z 5V kolejnice Arduino. Zapojte 3,7V LiPo baterii do konektoru JST na desce a ujistěte se, že je baterie zapojena kladným vodičem nalevo (jako u Sparkfun nebo Adafruit). Je také důležité zajistit, aby baterie měla kapacitu alespoň 500mAH (minimální minimum), aby mohla dodávat dostatek proudu a zabránit restartu modulu během proudových špiček. Pro stabilitu je doporučeno 1000mAH nebo více. Důvodem této minimální kapacity je to, že obvody nabíjení baterie LiPo jsou nastaveny na 500mA, takže byste se měli ujistit, že baterie má kapacitu alespoň 500mAH, aby nedošlo k poškození baterie.

Krok 2: Sestavte štít

Sestavte štít
Sestavte štít
Sestavte štít
Sestavte štít
Sestavte štít
Sestavte štít

Abyste mohli štít používat, budete na něj muset připájet záhlaví, pokud neplánujete použít tuto desku jako „štít“a místo toho jako samostatný modul, což je také naprosto v pořádku! Příkladem toho je použití Arduino Micro jako ovladače a jeho samostatné připojení ke štítu.

Nejběžnější volbou pro použití desky jako štítu Arduino jsou stohování samičích záhlaví, které jsou součástí štítu. Po pájení hlaviček pokračujte a umístěte štít na desku Arduino (pokud ji nepoužíváte jako samostatnou desku) a jste připraveni na další krok!

Poznámka: Tipy k pájení kolíků najdete na této stránce wiki Github.

Krok 3: Štítové pinouty

Štítové pinouty
Štítové pinouty
Štítové pinouty
Štítové pinouty
Štítové pinouty
Štítové pinouty

Štít jednoduše používá pinout Arduina, ale spojuje určité piny pro konkrétní účely. Tyto piny lze shrnout níže:

Napájecí piny

  • GND - společný základ pro veškerou logiku a sílu
  • 3,3 V - 3,3 V z regulátoru Arduino. Použijte to stejně jako na Arduinu!
  • 5V / LOGIC - Tato 5V kolejnice od Arduina nabíjí LiPo baterii, která napájí SIM7000 a také nastavuje logické napětí pro I2C a posun úrovně. Pokud používáte mikrokontrolér 3,3 V, připojte 3,3 V ke kolíku štítu „5 V“(viz níže uvedená část).
  • VBAT - Toto poskytuje přístup k napětí baterie LiPo a obvykle není připojeno k ničemu na Arduinu, takže jej můžete libovolně používat! Je také stejné jako vstupní napětí modulu SIM7000. Pokud uvažujete o měření a monitorování tohoto napětí, podívejte se na příkaz „b“v demo tutoriálu, který měří napětí a zobrazuje procento baterie! Pamatujte, že je vyžadována baterie LiPo!
  • VIN - Tento pin je jednoduše připojen ke kolíku VIN na Arduinu. Arduino můžete napájet jako obvykle pomocí 7-12 V na tomto pinu.

Další piny

  • D6 - Připojeno ke kolíku PWRKEY SIM7000
  • D7 - Resetovací kolík SIM7000 (použijte pouze v případě nouzového resetu!)
  • D8 - pin UART Data Terminal Ready (DTR). To lze použít k probuzení modulu z režimu spánku při použití příkazu „AT+CSCLK“
  • D9 - Kolík indikátoru kroužku (RI)
  • D10 - UART Transmit (TX) pin SIM7000 (to znamená, že byste k tomu měli připojit TX Arduina!)
  • D11 - UART přijímací (RX) pin SIM7000 (připojení k TX pinu Arduina)
  • D12 - Dobrý D12 na Arduinu, ALE můžete jej připojit k přerušovacímu kolíku ALERT teplotního senzoru pájením propojky
  • SDA/SCL - Čidlo teploty je připojeno ke stínění přes I2C

Pokud používáte desku jako samostatný modul a ne jako „štít“, nebo pokud používáte logiku 3,3 V namísto 5 V, budete muset provést potřebná připojení, jak je popsáno v části „Zapojení externí hostitelské desky“tato wiki stránka Github.

Pokud však vše, co potřebujete, je otestovat AT příkazy, pak stačí připojit pouze LiPo baterii a micro USB kabel a pak pomocí AT testovat AT příkazy přes USB. Všimněte si, že AT příkazy můžete také testovat přes Arduino IDE, ale to by vyžadovalo připojení pinů D10/D11 pro UART.

Podrobné informace o vývodech štítu a o tom, co který pin dělá, najdete na této wiki stránce Github.

Krok 4: Napájení štítu

Napájení štítu
Napájení štítu

Pro napájení štítu jednoduše zapojte Arduino a zapojte 3,7V LiPo baterii (1000mAH nebo větší kapacita), jako jsou ty, které se prodávají v Adafruit nebo Sparkfun. Bez baterie pravděpodobně uvidíte spuštění modulu a poté krátce poté havaruje. Arduino můžete stále napájet jako obvykle pomocí kabelu USB nebo externě ze zdroje napájení 7-12 V na kolíku VIN a 5V kolejnice na Arduinu bude nabíjet baterii LiPo. Všimněte si toho, že pokud používáte standardní desku Arduino, můžete ji bezpečně napájet pomocí externího zdroje napájení a současně nechat zapojený programovací kabel, protože má obvody pro výběr napětí.

LED indikace

Zpočátku vás může zajímat, zda je deska vůbec naživu, protože se možná nerozsvítí žádná LED. Důvodem je, že LED „PWR“je indikátorem napájení samotného modulu SIM7000, a přestože dodáváte energii, modul jste ještě nezapnuli! To se provádí pulzováním PWRKEY low po dobu nejméně 72 ms, což vysvětlím později. Pokud máte připojenou baterii a není plně nabitá, zelená kontrolka „HOTOVO“se nerozsvítí, ale pokud nemáte připojenou baterii, tato kontrolka by se měla rozsvítit (a může občas blikat, když je oklamána domníváme se, že neexistující baterie není plně nabitá kvůli mírnému poklesu napětí).

Nyní, když víte, jak napájet všechno, přejdeme k mobilním věcem!

Krok 5: SIM karta a anténa

SIM karta a anténa
SIM karta a anténa
SIM karta a anténa
SIM karta a anténa
SIM karta a anténa
SIM karta a anténa
SIM karta a anténa
SIM karta a anténa

Výběr SIM karty

Opět platí, že vaše SIM karta musí podporovat LTE CAT-M (nejen tradiční LTE, jako je pravděpodobně ve vašem telefonu) nebo NB-IoT, a musí mít velikost „micro“SIM. Nejlepší možností, kterou jsem pro tento štít našel, je SIM karta Hologram Developer SIM, která poskytuje 1 MB/měsíc zdarma a přístup k API a zdrojům Hologramu pro první SIM kartu! Jednoduše se přihlaste na hlavní panel Hologram.io a zadejte číslo CCID SIM karty, abyste ji aktivovali, a poté v kódu nastavte nastavení APN (již je ve výchozím nastavení nastaveno). Je bezproblémový a funguje kdekoli na světě, protože Hologram podporuje více než 200 dopravců po celém světě!

Je třeba poznamenat, že verze SIM7000C/E/G také podporují záložní 2G, takže pokud opravdu chcete testovat a nemáte SIM kartu LTE CAT-M nebo NB-IoT, můžete modul stále testovat na 2G.

Vložení SIM karty

Nejprve byste měli vyjmout micro SIM z držáku SIM karty normální velikosti. Na štítu LTE najděte držák SIM karty na levé straně desky poblíž konektoru baterie. SIM karta je vložena do tohoto držáku kovovými kontakty SIM směrem dolů a malým zářezem na jednom okraji směrem k držáku SIM karty.

Anténní dobrota

Sada štítu je dodávána s opravdu praktickou duální anténou LTE/GPS! Je také flexibilní (i když byste se neměli pokoušet ji hodně kroutit a ohýbat, protože byste mohli zlomit anténní dráty z antény, pokud si nedáte pozor) a na spodní straně má odlepovací lepidlo. Připojení vodičů je velmi jednoduché: stačí vzít vodiče a zacvaknout je do odpovídajících konektorů uFL na pravém okraji stínění. POZNÁMKA: Ujistěte se, že jste spojili vodič LTE na anténě s konektorem LTE na štítu a totéž s vodičem GPS, protože jsou křížené!

Krok 6: Nastavení IDE Arduino

Nastavení Arduino IDE
Nastavení Arduino IDE

Tento štít SIM7000 je založen na deskách Adafruit FONA a používá stejnou knihovnu, ale vylepšený přidanou podporou modemu. Úplné pokyny k instalaci mé revidované knihovny FONA si můžete přečíst zde na mé stránce Github.

Můžete také vidět, jak vyzkoušet teplotní senzor MCP9808 podle těchto pokynů, ale zde se budu soustředit hlavně na buněčné věci!

Krok 7: Příklad Arduina

Příklad Arduina
Příklad Arduina
Příklad Arduina
Příklad Arduina
Příklad Arduina
Příklad Arduina

Nastavení přenosové rychlosti

Ve výchozím nastavení SIM7000 běží na 115200 baudů, ale to je příliš rychlé na to, aby softwarový seriál spolehlivě fungoval a znaky se mohou náhodně objevit jako čtvercová pole nebo jiné liché symboly (například „A“se může zobrazovat jako „@“). To je důvod, proč když se podíváte pozorně, Arduino konfiguruje modul na pomalejší přenosovou rychlost 9600 při každé jeho inicializaci. Naštěstí se o přepnutí stará automaticky kód, takže pro jeho nastavení nemusíte dělat nic zvláštního!

Ukázka LTE štítu

Dále podle těchto pokynů otevřete skicu „LTE_Demo“(nebo jakoukoli variantu této skici, podle toho, jaký mikrokontrolér používáte). Pokud se posunete dolů na konec funkce "setup ()", uvidíte řádek "fona.setGPRSNetworkSettings (F (" hologram "));" který nastavuje APN pro SIM kartu Hologramu. To je naprosto nezbytné, a pokud používáte jinou SIM kartu, měli byste si nejprve v dokumentaci ke kartě zjistit, co je APN. Tento řádek musíte změnit pouze v případě, že nepoužíváte hologramovou SIM kartu.

Po spuštění kódu se Arduino pokusí komunikovat se SIM7000 přes UART (TX/RX) pomocí SoftwareSerial. Aby to bylo možné, musí být SIM7000 samozřejmě zapnutý, takže když se pokouší navázat spojení, zkontrolujte, zda svítí LED „PWR“! (Poznámka: mělo by se to zapnout asi po 4 s po spuštění kódu). Poté, co Arduino úspěšně naváže komunikaci s modulem, měli byste vidět velké menu se spoustou akcí, které modul může provádět! Mějte však na paměti, že některé z nich jsou pro další moduly 2G nebo 3G společnosti SIMCom, takže ne všechny příkazy jsou použitelné pro SIM7000, ale spousta z nich ano! Jednoduše zadejte písmeno odpovídající akci, kterou chcete provést, a klikněte na „Odeslat“v pravém horním rohu sériového monitoru nebo jednoduše stiskněte klávesu Enter. Sledujte s úžasem, jak štít chrlí odpověď!

Ukázkové příkazy

Níže jsou uvedeny některé příkazy, které byste měli spustit, abyste se ujistili, že je váš modul nastaven, než budete pokračovat:

  • Zadejte „n“a stisknutím klávesy Enter zkontrolujte registraci sítě. Měli byste vidět „Registrovaní (doma)“. Pokud ne, zkontrolujte, zda je připojena vaše anténa a možná budete muset také nejprve spustit příkaz „G“(vysvětleno níže)!
  • Zkontrolujte sílu signálu sítě zadáním „i“. Měli byste získat hodnotu RSSI; čím vyšší je tato hodnota, tím lépe! Můj byl 31, což naznačuje nejlepší držák síly signálu!
  • Zadejte příkaz „1“a zkontrolujte opravdu skvělé informace o síti. Můžete získat aktuální režim připojení, název operátora, pásmo atd.
  • Pokud máte připojenou baterii, zkuste příkaz „b“odečíst napětí a procento baterie. Pokud nepoužíváte baterii, bude tento příkaz vždy číst kolem 4200 mV, a proto řekne, že je 100% nabitý.
  • Nyní zadejte „G“a povolte mobilní data. Tím se nastavuje APN a je zásadní pro připojení vašeho zařízení k webu! Pokud vidíte „CHYBA“, zkuste vypnout data pomocí „g“a zkuste to znovu.
  • Chcete -li vyzkoušet, zda s modulem můžete skutečně něco dělat, zadejte „w“. Zobrazí se výzva k zadání adresy URL webové stránky, kterou chcete přečíst, a zkopírujte/vložte ukázkovou adresu URL „https://dweet.io/get/latest/dweet/for/sim7000test123“a stiskněte klávesu Enter. Krátce poté by vám měla přijít zpráva typu „{“toto „:“se nezdařilo”,“s „: 404“, protože „:“toto jsme nemohli najít „}“(za předpokladu, že nikdo nezveřejnil data pro „sim7000test123“)
  • Nyní vyzkoušejte odesílání fiktivních dat na dweet.io, bezplatné cloudové API, zadáním „2“do sériového monitoru. Měli byste vidět, jak to běží přes některé AT příkazy.
  • Chcete -li vyzkoušet, zda se data skutečně dostala, zkuste znovu „w“a tentokrát zadejte „https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{deviceID}“bez hranatých závorek, kde ID zařízení je IMEI číslo vašeho zařízení, které by mělo být vytištěno na samém vrcholu sériového monitoru od inicializace modulu. Měli byste vidět „úspěšné“a odpověď JSON obsahující data, která jste právě odeslali! (Všimněte si, že 87% baterie je pouze fiktivní číslo, které je nastaveno v kódu a nemusí být skutečnou úrovní baterie)
  • Nyní je čas vyzkoušet GPS! Zapněte napájení GPS pomocí „O“
  • Zadejte „L“pro dotaz na údaje o poloze. Pamatujte, že na opravu místa budete muset počkat přibližně 7–10 s. Můžete pokračovat v zadávání „L“, dokud vám neukáže nějaká data!
  • Jakmile vám poskytne data, zkopírujte je a vložte do aplikace Microsoft Word nebo textového editoru, aby se snáze četly. Uvidíte, že třetí číslo (čísla jsou oddělena čárkami) je datum a čas a další tři čísla jsou zeměpisná šířka, délka a nadmořská výška (v metrech) vaší polohy! Chcete -li zkontrolovat, zda je přesný, přejděte na tento online nástroj a vyhledejte svou aktuální polohu. Mělo by vám poskytnout zeměpisnou šířku/délku a nadmořskou výšku a porovnat tyto hodnoty s tou, kterou vám poskytl GPS!
  • Pokud nepotřebujete GPS, můžete jej vypnout pomocí „o“
  • Bavte se s ostatními příkazy a podívejte se na ukázkový náčrt „IoT_Example“, kde najdete skvělý příklad, jak odesílat data do bezplatného cloudového API prostřednictvím LTE!

Odesílejte a přijímejte texty

Chcete -li zjistit, jak odesílat texty ze štítu přímo na libovolný telefon a odesílat texty na štít prostřednictvím Hologram's Dashboard nebo API, přečtěte si tuto wiki stránku Github.

Příklad IoT: GPS sledování

Jakmile ověříte, že vše funguje podle očekávání, otevřete skicu „IoT_Example“. Tento ukázkový kód odesílá do cloudu polohu GPS a data ložisek, teplotu a úroveň baterie! Nahrajte kód a sledujte v úžasu, jak štít dělá své kouzlo! Chcete -li zkontrolovat, zda byla data skutečně odeslána do cloudu, přejděte v libovolném prohlížeči na adresu „https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{IMEI}“(vyplňte číslo IMEI, které najdete v horní části sériový monitor po inicializaci modulu nebo vytištěný na vašem modulu SIMCOM) a měli byste vidět data, která vaše zařízení odeslalo!

V tomto příkladu můžete také zrušit odkomentování řádku pomocí „#define samplingRate 30“, aby se data odesílala opakovaně, místo aby byla spuštěna pouze jednou. Díky tomu je vaše zařízení v podstatě zařízením pro sledování GPS!

Další podrobnosti naleznete v návodech pro sledování GPS v reálném čase:

  • GPS tracker tutorial part 1
  • GPS tracker tutorial část 2

Odstraňování problémů

Běžné dotazy a řešení potíží najdete v FAQ na Githubu.

Krok 8: Testování pomocí příkazů AT

Testování pomocí příkazů AT
Testování pomocí příkazů AT

Testování z Arduino IDE

Pokud chcete posílat AT příkazy do modulu přes sériový monitor, použijte příkaz „S“z nabídky pro vstup do režimu sériové elektronky. Díky tomu bude vše, co zadáte do sériového monitoru, odesláno do modulu. Jak již bylo řečeno, nezapomeňte ve spodní části sériového monitoru povolit „NL i CR“, jinak neuvidíte žádnou odpověď na vaše příkazy, protože modul nebude vědět, že jste s psaním skončili!

Chcete -li tento režim opustit, jednoduše stiskněte tlačítko reset na vašem Arduinu. Všimněte si toho, že pokud používáte desky na bázi ATmega32u4 nebo ATSAMD21, budete muset restartovat i sériový monitor.

Další informace o odesílání AT příkazů z Arduino IDE najdete na této wiki stránce.

Testování přímo přes USB

Snadnější metodou (pro uživatele Windows) je instalace ovladačů Windows popsaných v tomto tutoriálu a testování AT příkazů pomocí micro USB portu štítu!

Pokud stále chcete experimentovat s příkazy AT, ale chcete je spouštět v pořadí a nechcete se zabývat změnou knihovny FONA, můžete to udělat pomocí jednoduché malé knihovny, kterou jsem nazval „AT Command Library“, kterou najdete zde na Githubu. Jediné, co musíte udělat, je stáhnout ZIP z úložiště a rozbalit jej do složky knihoven Arduino a příklad skici (nazvané „AT_Command_Test.ino“) pro SIM7000 najdete zde v LTE štítu Github repo. Tato knihovna vám umožňuje odesílat AT příkazy přes Software Serial s časovým limitem, kontrolovat konkrétní odpověď z modulu, ani jednu, ani obě!

Krok 9: Aktuální spotřeba

U zařízení IoT chcete, aby tato čísla šla dolů, pojďme se tedy podívat na některé technické specifikace! Podrobnou zprávu o měření aktuální spotřeby naleznete na této stránce Github.

Zde je rychlé shrnutí:

  • Modul SIM7000 je vypnutý: celý štít čerpá <8uA na 3,7V LiPo baterii
  • Režim spánku čerpá přibližně 1,5 mA (včetně zelené LED PWR, takže pravděpodobně ~ 1 mA bez něj) a zůstává připojen k síti
  • Nastavení e-DRX může konfigurovat dobu cyklu vyjednávání v síti a šetřit energii, ale také zpozdí věci jako příchozí textové zprávy v závislosti na tom, na co je doba cyklu nastavena
  • Připojeno k síti LTE CAT-M1, nečinnost: ~ 12mA
  • GPS přidává ~ 32mA
  • Připojení USB přidá ~ 20mA
  • Přenos dat přes LTE CAT-M1 je ~ 96 mA po dobu ~ 12 s
  • Odesílání SMS čerpá ~ 96 mA po dobu ~ 10 s
  • Příjem SMS čerpá ~ 89 mA po dobu ~ 10 s
  • PSM zní jako skvělá funkce, ale zatím nefunguje

A tady je trochu více vysvětlení:

  • Režim vypnutí: K úplnému vypnutí SIM7000 můžete použít funkci „fona.powerDown ()“. V tomto stavu modul čerpá pouze asi 7,5uA a krátce po vypnutí modulu by měla zhasnout také LED „PWR“.
  • Režim úspory energie (PSM): Tento režim je jako režim vypnutí, ale modem zůstává registrován v síti, zatímco čerpá pouze 9uA, zatímco stále udržuje modul napájený. V tomto režimu bude aktivní pouze výkon RTC. Pro ty fanoušky ESP8266 je to v podstatě „ESP.deepSleep ()“a časovač RTC může modul probudit, ale můžete udělat spoustu skvělých věcí, jako je probuzení modemu odesláním SMS. Tuto funkci jsem však bohužel nemohl spustit. Určitě mi dejte vědět, pokud ano!
  • Letový režim: V tomto režimu je modul stále napájen, ale RF je zcela deaktivováno, ale SIM karta je stále aktivní, stejně jako rozhraní UART a USB. Do tohoto režimu můžete vstoupit pomocí „AT+CFUN = 4“, ale neviděl jsem, že by se to projevilo.
  • Režim minimální funkčnosti: Tento režim je stejný jako režim Letadlo, kromě toho, že rozhraní SIM karty je nepřístupné. Do tohoto režimu můžete vstoupit pomocí „AT+CFUN = 0“, ale můžete do něj vstoupit také pomocí „AT+CSCLK = 1“, po kterém SIM7000 vytáhne pin DTR, když je modul v klidovém režimu. V tomto režimu spánku modul probudí vytažení DTR low. To může být užitečné, protože probuzení může být mnohem rychlejší než zapnutí od nuly!
  • Režim diskontinuálního příjmu/přenosu (DRX/DTX): Můžete takříkajíc nakonfigurovat „vzorkovací frekvenci“modulu, takže modul kontroluje pouze textové zprávy nebo odesílá data rychlejším nebo pomalejším tempem, vše při připojení k síť. Tím se výrazně sníží aktuální spotřeba!
  • Deaktivovat LED „PWR“: Chcete-li ušetřit pár dalších haléřů, můžete deaktivovat LED diody napájení modulu tím, že vedle ní odříznete normálně uzavřený pájecí můstek. Pokud později změníte názor a budete ho chtít zpět, stačí pájet propojku!
  • LED „NETLIGHT“Zapnuto/Vypnuto: Můžete také použít „AT+CNETLIGHT = 0“k úplnému vypnutí modré LED diody stavu sítě, pokud ji nepotřebujete!
  • GNSS Zapnuto/Vypnuto: Můžete ušetřit 30mA vypnutím GPS pomocí příkazu „fona.enableGPS ()“s true nebo false jako vstupním parametrem. Pokud jej nepoužíváte, doporučuji jej vypnout! Také jsem zjistil, že trvá jen asi 20 s, než se opraví poloha studeným startem, a jen asi 2 s, když je zařízení již zapnuté (jako když vypnete GPS, pak znovu zapnete a znovu se dotazujete), což je docela rychlé ! Můžete také experimentovat s teplým/horkým startem a asistovaným GPS.

Krok 10: Závěry

Celkově je SIM7000 super rychlý a využívá špičkové technologie s integrovaným GPS a je nabitý skvělými funkcemi! Bohužel pro ty z nás ve Spojených státech není NB-IoT zde plně nasazen, takže si budeme muset chvíli počkat, než vyjde, ale s tímto štítem LTE můžeme stále používat LTE CAT-M1 v sítích AT&T a Verizon. Tento štít je skvělý pro experimentování s nízkoenergetickými mobilními zařízeními, jako jsou GPS trackery, vzdálené dataloggery a mnoho dalšího! Zahrnutím dalších štítů a modulů pro věci, jako je ukládání karet SD, solární panely, senzory a další bezdrátové připojení, jsou možnosti téměř nekonečné!

  • Pokud se vám tento projekt líbil, dejte mu prosím srdce a hlasujte pro něj!
  • Pokud máte nějaké připomínky, návrhy nebo dotazy, neváhejte je zveřejnit níže!
  • Chcete -li si objednat svůj vlastní štít, navštivte mé webové stránky, kde naleznete informace, nebo si jej objednejte na Amazon.com
  • Jako vždy prosím sdílejte tento projekt!

S tím bylo řečeno, že si přejete DIY'ing a nezapomeňte sdílet své projekty a vylepšení se všemi!

~ Tim

Doporučuje: