随着世界朝着自动化和人工智能的方向发展,每天都在进行各种创新,以使事情变得更智能和可扩展。如今,物联网时代,一切都与互联网连接,并且许多具有物联网功能的板块都在市场上出现。我们审查了一些以前的板,例如PIC IoT WG开发,STM32F Nucleo-64开发板等。
通过观察物联网行业的快速增长,一些世界级的物联网平台领导者(如粒子云)向其介绍了第三代物联网设备,例如粒子氩气,氙气,硼等。
这些都是非常通用且功能强大的IoT开发套件。这些板卡均基于Nordic nRF52840 SoC构建,并包括具有1MB闪存和256k RAM的ARM Cortex-M4F。该芯片支持蓝牙5和NFC。此外,Argon还通过Espressif的ESP32添加了WiFi。Boron通过ublox SARA-U260模块将LTE带到了桌面,而Xenon则配备了WiFi和Cellular。这些套件还支持网状网络,这有助于扩展IoT设备。
在本入门教程中,我们将对新的“粒子氩气”工具包进行拆箱,并查看其功能,并使用“闪烁LED”的示例代码演示该工具包。
粒子氩气物联网开发板-硬件说明
首先,让我们看一下盒子内部,您会找到一个Argon IoT板,一个迷你面包板,一个微型USB电缆,一些LED以及用于入门该套件的电阻。
现在,借助以下框图了解Argon板。
从框图中可以看到,它具有ESP32和带有ARM M4的Nordic nRF内核。它还具有外部闪存和SWD连接器,用于编程和调试代码。在电源方面,它具有LiPo充电电路。
从上面的框图中,我们可以列出Argon板的功能。
特征
- 乐鑫ESP32-D0WD 2.4 GHz Wi-Fi协处理器
- 板载4MB闪存用于ESP32
- 802.11 b / g / n支持
- 802.11 n(2.4 GHz),最高150 Mbps
- 北欧半导体nRF52840 SoC
- ARM Cortex-M4F 32位处理器@ 64MHz
- 1MB闪存,256KB RAM
- 蓝牙5:2 Mbps,1 Mbps,500 Kbps,125 Kbps
- 支持DSP指令,硬件加速浮点单元(FPU)计算
- ARM TrustZone CryptoCell-310加密和安全模块
- 高达+8 dBm的TX功率(以4 dB为步长降至-20 dBm)
- NFC-A标签
- 板载附加4MB SPI闪存
- 20个混合信号GPIO(6个模拟,8个PWM),UART,I2C,SPI
- Micro USB 2.0全速(12 Mbps)
- 集成锂电充电和电池连接器
- JTAG(SWD)连接器
- RGB状态LED
- 重置和模式按钮
- 板载PCB天线
- 用于外部天线的U.FL连接器
因此,借助Argon刨花板的功能很明显,它能够使用内置的ARM处理器和RF芯片完成复杂的IoT任务。
现在,让我们看看Argon板的Pin标记和Pin描述。
销钉标记
引脚图
氩气板的最大电源输入电压为+ 6.2v。
引脚说明
- Li + =>引脚内部连接到LiPo电池连接器的正极。
- EN =>设备使能引脚在内部上拉。要禁用该器件,请将此引脚连接到GND。
3. VUSB =>引脚内部连接到USB(+ ve)电源。
4. 3V3 =>板载3.3V稳压器的输出。
5. GND =>系统接地引脚。
6. RST =>低电平有效的系统复位输入。该引脚在内部上拉。
7. MD =>该引脚内部连接到MODE按钮。MODE功能为低电平有效。
8. RX =>主要用作UART RX,但也可用作数字GPIO。
9. TX =>主要用作UART TX,但也可用作数字GPIO。
10. SDA =>主要用作I2C的数据引脚,但也可用作数字GPIO。
11. SCL =>主要用作I2C的时钟引脚,但也可用作数字GPIO。
12. MO,MI,SCK =>这些是SPI接口引脚,但也可以用作数字GPIO。
13. D2-D8 =>这些是通用GPIO引脚。D2-D8可以使用PWM。
14. A0-A5 =>这些是模拟输入引脚,也可以用作标准数字GPIO。A0-A5可以使用PWM。
对Argon IoT开发板进行编程
有许多方法可以对任何刨花板进行编程。您可以使用Web IDE在世界任何地方编写和上传代码,此功能称为“空中编程”,我们之前曾使用它对NodeMCU进行编程。桌面IDE和命令行也可用于对Aragon板进行编程。如果现场连接了IoT设备,则必须通过OTA对其进行编程。
粒子的所有第三代设备都已预先编程了引导程序和一个名为Tinker的用户应用程序。您可以在iOS和Android设备中下载“粒子”应用程序,以切换引脚并获取数字和模拟读数。该引导加载程序允许用户在USB,OTA的帮助下以及通过出厂重置过程在内部对板进行编程。
因此,在本教程中,我们将使用Web IDE来编程Particle Argon IoT Development Kit。我们还将在Argon套件中看到如何使用Tinker功能。
设置Particle IO的Argon套件
在对Argon板进行编程之前,我们必须使用Android或iOS Particle应用程序对其进行配置。因此,下载此应用并确保您可以正常使用互联网,以便Argon开发板可以与其建立连接。
1.现在,借助随附的micro-USB电缆,将Argon板插入笔记本电脑或任何USB电源。您将看到蓝色LED闪烁(聆听模式)。如果它不是蓝色闪烁,请按住MODE按钮3秒钟,直到RGB led变为蓝色闪烁。要了解有关不同LED状态的含义的更多信息,请访问Particle IO的本文档。
2.打开手机上的粒子物联网应用程序,如果没有,请注册一个帐户,或者使用您的粒子凭证登录。
3.现在,要添加我们的Argon设备,请按“ +”按钮以添加设备。再次按 设置氩气,硼或氙气 前面的“ +” 。
4.为了与该应用进行通信,Argon使用蓝牙,因此它将要求在智能手机上启用蓝牙。现在,扫描打印在Argon板上的QR码,以将设备与智能手机连接。
5.接下来,它将询问您是否已连接天线。如果已连接天线,请在框中打勾,然后单击下一步。现在,它将成功与手机配对。
6.接下来,它将要求连接Mesh网络。由于我们不使用网格,因此请按 “没有网状网络” ,然后单击“ 下一步” 。
现在,我们必须将Wi-Fi网络的凭据发送到Argon。在应用程序中,它将扫描Wi-Fi网络,然后选择您的网络并输入密码。之后,您的Argon板将成功连接到粒子云,并且您会看到青色在板上缓慢闪烁。
7.现在,将名称命名为Argon板。输入您选择的任何名称,然后单击下一步。
8.打开笔记本电脑上的Web浏览器,然后输入链接setup.particle.io?start-building。现在,我们几乎完成了设置。要验证我们的Argon是否已成功与云连接,请单击“ 信号设备” 按钮。它将在Argon LED上闪烁彩虹色。
9.您可以使用该应用向设备发出信号。单击板的名称,然后如下所示打开设备。您会看到Argon板在线。在下一个屏幕上,您将找到“ 信号” 按钮。
10.现在,我们都准备使用Web IDE对Argon板进行编程。
使用Web IDE编程Argon板
1.转到Particle Console并使用您在Particle App中登录的凭据登录。
2.如您所见,屏幕左侧有许多选项,包括添加新设备,创建网状网络,与IFTTT集成,Microsoft Azure和Web IDE。另外,您可以在屏幕上看到列出的设备。
3.首先,单击Web IDE选项。带有在线IDE的新选项卡将打开,如下所示。在此IDE上,将提供带有一些示例代码的不同传感器和电路板的库。如果您熟悉Arduino IDE,您会发现它非常简单,并且其编程结构与Arduino IDE相同。
4.我们将使用一个非常基本的示例代码来 使LED闪烁 。因此,单击该示例代码。
5.基本结构与Arduino IDE相同,使用 void setup 和 void loop 函数编写代码。
现在,为两个LED声明两个变量。
int led1 = D6; int led2 = D7;
6.在 void setup()中, 使用两个LED的 pinMode() 函数将引脚模式设置为输出。
void setup(){ pinMode(led1,OUTPUT); pinMode(LED2,输出); }
7.在 void loop()中, 使用 digitalWrite() 函数使LED点亮和熄灭,如下所示。
void loop(){ digitalWrite(led1,HIGH); digitalWrite(led2,HIGH); 延迟(1000); digitalWrite(led1,LOW); digitalWrite(led2,LOW); 延迟(1000); }
本教程结尾给出了完整的代码和演示视频。现在,通过单击左上方的“ 验证” 按钮来编译此代码。
如果代码中没有错误,您将在屏幕底部找到 “已验证代码” 消息。
现在,该代码已准备好在Argon板上闪存。确保已将开发板连接到笔记本电脑或任何其他电源,并且已连接到互联网。RGB LED应该缓慢闪烁青色,这表示您的电路板已连接到粒子云。
现在,通过单击左上角的Flash按钮来刷新代码。它应该在屏幕上显示一条消息 Flash成功 ,如下所示。要查看其工作原理,请在引脚D6和D7处连接两个LED并复位电路板。
这样,您可以编写自己的代码,并可以使用OTA功能进行上传,并使您的项目更加智能。
在Argon开发板上使用Tinker功能
Web IDE中有一个名为Tinker的特殊代码示例 。将这些代码上传到Argon板上后,您可以一次控制多个引脚,而无需对其进行硬编码。同样,您无需指定代码中的引脚即可获取传感器读数。
1.刷新Tinker示例代码后,您将立即在Argon设备选项中看到启用Tinker选项,如图所示。单击修补程序选项。
2.现在,选择要在其上获得输出或输入的引脚。在点击,你将被要求点击 digitalWrite , digitalRead , analogRead 和 analogWrite 。在我们的例子中,单击 引脚D7和D6上的 digitalWrite 。
分配功能后,只需单击引脚D7或D6,LED就会发光。再次按D7时,LED将熄灭。同样,您可以获取不同引脚上的传感器数据,并可以同时控制设备。
您可以尝试所有示例代码,以更好地了解开发板的不同功能。
除了使用在线IDE之外,您还可以下载Particle Desktop IDE和Workbench,在其中您可以以与在线IDE相同的方式编写代码和闪存。但是这些IDE也是在线开发软件。有关粒子云的更多信息,您可以在此处查看其官方文档。
下面给出了带有演示视频的完整代码。