Erste Schritte mit dem Partikel-Argon-Entwicklungskit

Auf dem Weg zur Automatisierung und künstlichen Intelligenz finden täglich verschiedene Innovationen statt, um die Dinge intelligenter und skalierbarer zu machen. Heutzutage im Zeitalter des Internet der Dinge ist alles mit dem Internet verbunden und eine Reihe von IoT-fähigen Boards kommen auf den Markt. Wir haben zuvor einige Boards wie PIC IoT WG Development, STM32F Nucleo-64 Development Boards usw. überprüft.

Durch die Beobachtung des schnellen Wachstums der IoT - Industrie, einige Weltklasse IoT Plattform Führer wie Partikelwolke eingeführt es 3 ^rd Erzeugung IoT - Geräte wie Particle Argon, Xenon, Bor, usw.

Dies alles sind sehr vielseitige und leistungsstarke IoT-Entwicklungskits. Diese Karten basieren alle auf dem nordischen nRF52840 SoC und enthalten einen ARM Cortex-M4F mit 1 MB Flash und 256 KB RAM. Dieser Chip unterstützt Bluetooth 5 und NFC. Darüber hinaus fügt der Argon WiFi mit einem ESP32 von Espressif hinzu. Der Boron bringt LTE mit einem ublox SARA-U260-Modul auf den Tisch, und der Xenon wird mit WiFi und Cellular geliefert. Diese Kits unterstützen auch Mesh-Netzwerke, die beim Erweitern der IoT-Geräte helfen.

In diesem Tutorial Erste Schritte werden wir ein neues Partikel-Argon-Kit auspacken und seine Funktionen sehen und dieses Kit mit einem Beispielcode für Blinky LED demonstrieren.

Partikel Argon IoT Development Board - Hardware-Erklärung

Lassen Sie uns zunächst in der Verpackung sehen, dass Sie eine Argon IoT-Karte, ein Mini-Steckbrett, ein Micro-USB-Kabel, einige LEDs und Widerstände finden, um mit dem Kit zu beginnen.

Verstehen Sie nun die Argon-Platine anhand des folgenden Blockdiagramms.

Wie Sie im Blockdiagramm sehen können, verfügt es über ESP32 und einen nordischen nRF-Kern mit ARM M4. Es hat auch einen externen Flash-Speicher und einen SWD-Anschluss zum Programmieren und Debuggen des Codes. Auf der Stromseite verfügt es über eine LiPo-Ladeschaltung.

Aus dem obigen Blockdiagramm können wir die Funktionen der Argon-Karte auflisten.

Eigenschaften

Espressif ESP32-D0WD 2,4-GHz-WLAN-Coprozessor
1. On-Board 4MB Flash für ESP32
2. 802.11 b / g / n-Unterstützung
3. 802,11 n (2,4 GHz), bis zu 150 Mbit / s
Nordic Semiconductor nRF52840 SoC
1. ARM Cortex-M4F 32-Bit-Prozessor bei 64 MHz
2. 1 MB Flash, 256 KB RAM
3. Bluetooth 5: 2 Mbit / s, 1 Mbit / s, 500 Kbit / s, 125 Kbit / s
4. Unterstützt DSP-Anweisungen und Berechnungen der HW-beschleunigten Gleitkommaeinheit (FPU)
5. ARM TrustZone CryptoCell-310 Kryptografie- und Sicherheitsmodul
6. Bis zu +8 dBm Sendeleistung (bis zu -20 dBm in 4 dB Schritten)
7. NFC-A-Tag
Integrierter zusätzlicher 4 MB SPI-Blitz
20 Mixed-Signal-GPIO (6 x Analog, 8 x PWM), UART, I2C, SPI
Micro USB 2.0 mit voller Geschwindigkeit (12 Mbit / s)
Integrierter Li-Po-Lade- und Batterieanschluss
JTAG (SWD) -Anschluss
RGB-Status-LED
Reset- und Mode-Tasten
On-Board-PCB-Antenne
U.FL-Anschluss für externe Antenne

Mit den Merkmalen der Argon-Spanplatte wird deutlich, dass sie mit dem eingebauten ARM-Prozessor und den RF-Chips komplexe IoT-Aufgaben ausführen kann.

Sehen wir uns nun die Pin-Markierungen und die Pin-Beschreibung der Argon-Platine an.

Pin-Markierungen

Pin-Diagramm

Die maximale Eingangsspannung der Argon-Karte beträgt + 6,2 V.

Pin Beschreibung

Li + => Pin ist intern mit dem Pluspol des LiPo-Batterieanschlusses verbunden.
DE => Gerätefreigabestift ist intern hochgezogen. Um das Gerät zu deaktivieren, verbinden Sie diesen Pin mit GND.

3. VUSB => Pin ist intern mit der USB-Versorgung (+ ve) verbunden.

4. 3V3 => Ausgang des integrierten 3.3V-Reglers.

5. GND => Systemerdungsstift.

6. RST => Active-Low-System-Reset-Eingang. Dieser Stift ist innen hochgezogen.

7. MD => Dieser Pin ist intern mit der MODE-Taste verbunden. Die MODE-Funktion ist aktiv-niedrig.

8. RX => Wird hauptsächlich als UART RX verwendet, kann aber auch als digitales GPIO verwendet werden.

9. TX => Wird hauptsächlich als UART TX verwendet, kann aber auch als digitales GPIO verwendet werden.

10. SDA => Wird hauptsächlich als Daten-Pin für I2C verwendet, kann aber auch als digitaler GPIO verwendet werden.

11. SCL => Wird hauptsächlich als Clock-Pin für I2C verwendet, kann aber auch als digitales GPIO verwendet werden.

12. MO, MI, SCK => Dies sind die SPI-Schnittstellen-Pins, können aber auch als digitales GPIO verwendet werden.

13. D2-D8 => Dies sind generische GPIO-Pins. D2-D8 sind PWM-fähig.

14. A0-A5 => Dies sind analoge Eingangspins, die auch als digitaler Standard-GPIO fungieren können. A0-A5 sind PWM-fähig.

Programmierung der Argon IoT Development Boards

Es gibt viele Möglichkeiten, eine Spanplatte zu programmieren. Sie können Web-IDE verwenden, um Code von überall auf der Welt zu schreiben und hochzuladen. Diese Funktion wird als Over-the-Air-Programmierung bezeichnet, mit der wir zuvor NodeMCU programmiert haben. Die Desktop-IDE und die Befehlszeile können auch zum Programmieren der Aragon-Karte verwendet werden. Wenn die IoT-Geräte vor Ort angeschlossen sind, muss dies über OTA programmiert werden.

Alle der 3 ^rd - Generation - Geräte von Particle vorprogrammiert Bootloader und eine Benutzeranwendung namens Tinker. Sie können die Partikel-App auf iOS- und Android-Geräten herunterladen, um die Pins umzuschalten und digitale und analoge Messwerte zu erhalten. Mit diesem Bootloader kann der Benutzer die Karte mit Hilfe von USB, OTA und auch intern über den Werksreset programmieren.

In diesem Tutorial verwenden wir die Web-IDE, um das Argon IoT Development Kit für Partikel zu programmieren. Wir werden auch sehen, wie die Tinker-Funktionalität im Argon-Kit verwendet wird.

Richten Sie das Argon-Kit für Partikel-E / A ein

Bevor wir das Argon-Board programmieren, müssen wir es mithilfe der Android- oder iOS-Partikel-App konfigurieren. Laden Sie diese App herunter und stellen Sie sicher, dass Sie über eine funktionierende Internetverbindung verfügen, damit das Argon-Board eine Verbindung herstellen kann.

1. Schließen Sie nun die Argon-Karte mit Hilfe des mitgelieferten Micro-USB-Kabels an den Laptop oder ein USB-Netzteil an. Sie sehen, dass die blaue LED blinkt (Hörmodus). Wenn es nicht blau blinkt, halten Sie die MODE-Taste 3 Sekunden lang gedrückt, bis die RGB-LED blau blinkt. Um mehr über die Bedeutung verschiedener LED-Status zu erfahren, besuchen Sie bitte diese Dokumentation von Partikel IO.

2. Öffnen Sie die Partikel-IoT-App auf Ihrem Telefon und erstellen Sie ein Konto, falls Sie noch keines haben, oder melden Sie sich mit Ihren Partikel-Anmeldeinformationen an.

3. Um nun unser Argon-Gerät hinzuzufügen, drücken Sie die Taste „+“, um das Gerät hinzuzufügen. Drücken Sie erneut "+" vor " Argon, Bor oder Xenon einrichten" .

4. Um mit der App zu kommunizieren, verwendet Argon Bluetooth und fordert Sie auf, Bluetooth auf dem Smartphone zu aktivieren. Scannen Sie nun den auf Ihrer Argon-Karte aufgedruckten QR-Code, um das Gerät mit dem Smartphone zu verbinden.

5. Als nächstes werden Sie gefragt, ob Sie die Antenne angeschlossen haben oder nicht. Wenn Sie die Antenne angeschlossen haben, markieren Sie das Kontrollkästchen und klicken Sie auf Weiter. Jetzt wird es erfolgreich mit dem Telefon gekoppelt.

6. Als Nächstes werden Sie aufgefordert, eine Verbindung mit dem Mesh-Netzwerk herzustellen. Da wir kein Netz verwenden, klicken Sie auf Kein Netz vernetzen und klicken Sie auf Weiter .

Jetzt müssen wir die Anmeldeinformationen des Wi-Fi-Netzwerks an Argon senden. In der App wird nach den Wi-Fi-Netzwerken gesucht, dann das Netzwerk ausgewählt und das Kennwort eingegeben. Danach wird Ihr Argon-Board erfolgreich mit der Partikelwolke verbunden und Sie werden sehen, dass die Cyan-Farbe auf Ihrem Board langsam blinkt.

7. Geben Sie nun Ihrem Argon-Board den Namen. Geben Sie einen beliebigen Namen ein und klicken Sie auf Weiter.

8. Öffnen Sie den Webbrowser auf dem Laptop und geben Sie den Link setup.particle.io?start-building ein. Jetzt sind wir fast fertig mit dem Setup. Um zu überprüfen, ob unser Argon erfolgreich mit der Cloud verbunden ist, klicken Sie auf die Schaltfläche Signalgerät . Die Regenbogenfarben auf der Argon-LED blinken.

9. Sie können Ihr Gerät über die App signalisieren. Klicken Sie auf den Namen Ihres Boards und öffnen Sie das Gerät wie unten gezeigt. Sie werden sehen, dass das Argon-Board online ist. Auf dem nächsten Bildschirm finden Sie die Schaltfläche Signal .

10. Nun sind wir alle bereit, die Argon-Karte mit einer Web-IDE zu programmieren.

Programmieren der Argon-Karte mit der Web-IDE

1. Gehen Sie zur Partikelkonsole und melden Sie sich mit den Anmeldeinformationen an, die Sie in der Partikel-App angemeldet haben.

2. Wie Sie sehen, gibt es im linken Teil des Bildschirms viele Optionen, darunter das Hinzufügen neuer Geräte, das Erstellen von Mesh-Netzwerken, die Integration mit IFTTT, Microsoft Azure und Web IDE. Außerdem können Sie Ihr Gerät auf dem Bildschirm sehen.

3. Klicken Sie zunächst auf die Option Web IDE. Eine neue Registerkarte mit der Online-IDE wird geöffnet (siehe unten). In dieser IDE gibt es Bibliotheken für verschiedene Sensoren und Karten mit einem Beispielcode. Wenn Sie mit Arduino IDE vertraut sind, werden Sie es sehr einfach finden und seine Programmierstruktur ist dieselbe wie bei Arduino IDE.

4. Wir werden einen sehr einfachen Beispielcode verwenden, um eine LED zu blinken . Klicken Sie also auf diesen Beispielcode.

5. Die Grundstruktur ist die gleiche wie bei Arduino IDE. Verwenden Sie das Void-Setup und die Void-Loop- Funktion, um den Code zu schreiben.

Deklarieren Sie nun zwei Variablen für zwei LEDs.

int led1 = D6; int led2 = D7;

6. Stellen Sie in void setup () den Pin-Modus als Ausgang mit der Funktion pinMode () für beide LEDs ein.

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

7. Verwenden Sie in void loop () die Funktion digitalWrite () , um die LEDs wie unten gezeigt ein- und auszuschalten.

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

Der vollständige Code mit einem Demonstrationsvideo finden Sie am Ende dieses Tutorials. Kompilieren Sie nun diesen Code, indem Sie oben links auf die Schaltfläche Überprüfen klicken.

Wenn der Code keinen Fehler enthält, finden Sie die Meldung Code verifiziert am unteren Bildschirmrand.

Jetzt kann der Code auf der Argon-Karte geflasht werden. Stellen Sie sicher, dass Sie die Karte an den Laptop oder ein anderes Netzteil angeschlossen haben und dass sie auch mit dem Internet verbunden ist. Die RGB-LED sollte langsam in Cyan blinken, was bedeutet, dass Ihre Platine mit der Partikelwolke verbunden ist.

Flashen Sie nun den Code, indem Sie auf die Flash-Schaltfläche in der oberen linken Ecke klicken. Auf dem Bildschirm sollte die Meldung Flash erfolgreich angezeigt werden (siehe unten). Um es in Aktion zu sehen, schließen Sie zwei LEDs an Pin D6 und D7 an und setzen Sie die Karte zurück.

Auf diese Weise können Sie Ihren eigenen Code schreiben und mithilfe der OTA-Funktionalität hochladen und Ihr Projekt intelligenter gestalten.

Verwenden der Tinker-Funktionalität auf dem Argon Development Board

In der Web-IDE gibt es ein spezielles Codebeispiel namens Tinker. Nachdem Sie diesen Code in das Argon-Board hochgeladen haben, können Sie viele Pins gleichzeitig steuern, ohne ihn fest zu codieren. Sie können auch Sensorwerte abrufen, ohne die Pins im Code anzugeben.

1. Sobald Sie den Tinker-Beispielcode geflasht haben, sehen Sie, dass die Tinker-Option in der Argon-Geräteoption wie gezeigt aktiviert ist. Klicken Sie auf die Option Basteln.

2. Wählen Sie nun den Pin aus, an dem Sie Ausgabe oder Eingabe erhalten möchten. Beim Klicken werden Sie aufgefordert, auf digitalWrite , digitalRead , analogRead und analogWrite zu klicken . Klicken Sie in unserem Fall auf DigitalWrite an Pin D7 und D6.

Nachdem Sie die Funktion zugewiesen haben, klicken Sie einfach auf Pin D7 oder D6. Die LED leuchtet. Bei erneutem Drücken von D7 erlischt die LED. Ebenso können Sie die Sensordaten an verschiedenen Pins abrufen und gleichzeitig die Geräte steuern.

Sie können alle Beispielcodes ausprobieren, um die verschiedenen Funktionen der Karte besser zu verstehen.

Abgesehen von der Verwendung einer Online-IDE können Sie die Partikel-Desktop-IDE und die Workbench herunterladen, in die Sie wie eine Online-IDE Code schreiben und flashen können. Diese IDEs sind aber auch Online-Entwicklungssoftware. Weitere Informationen zur Partikelwolke finden Sie in der offiziellen Dokumentation hier.

Der vollständige Code mit einem Demonstrationsvideo ist unten angegeben.