Botletics LTE CAT-M / NB-IoT + GPS Shield para sa Arduino: 10 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Pangkalahatang-ideya

Ang Botletics SIM7000 LTE CAT-M / NB-IoT na kalasag ay gumagamit ng bagong teknolohiya ng LTE CAT-M at NB-IoT at isinama rin ang GNSS (GPS, GLONASS at BeiDou / Compass, Galileo, QZSS na mga pamantayan) para sa pagsubaybay sa lokasyon. Mayroong maraming mga module na serye ng SIM7000 na nagsisilbi sa iba't ibang mga rehiyon sa buong mundo, at sa kabutihang palad ay ginawang madali ng SIMCOM na makilala: SIM7000A (American), SIM7000E (European), SIM7000C (Chinese), at SIM7000G (Global). Sa kasalukuyan ang NB-IoT ay suportado sa maraming mga bansa sa buong mundo ngunit sa kasamaang palad hindi sa US, kahit na naka-iskedyul itong maging komersyal na magagamit sa malapit na hinaharap (2019) at anuman, maaari pa rin nating magamit ang mga pag-andar ng LTE CAT-M!

Upang magamit ang kalasag, i-plug lamang ang kalasag sa isang Arduino, magsingit ng isang katugmang SIM card, ilakip ang antena ng LTE / GPS, at mahusay kang pumunta!

Panimula

Sa pag-usbong ng mga low-power na aparato ng IoT na may pagkakakonekta sa cellular at ang phase-out ng 2G (na may lamang T-mobile na sumusuporta sa 2G / GSM hanggang sa 2020), ang lahat ay lumilipat patungo sa LTE at iniwan ang maraming tao na nakikipaglaban upang makahanap ng mas mahusay na mga solusyon. Gayunpaman, nag-iwan din ito ng maraming mga hobbyist na facepalming na may legacy na teknolohiya ng 2G tulad ng mga module na SIM800-series mula sa SIMCOM. Bagaman ang mga modyul na 2G at 3G na ito ay isang mahusay na panimulang punto, oras na upang magpatuloy at inihayag kamakailan ng SIMCOM ang kanilang bagong module na SIM7000A LTE CAT-M sa kumperensya ng isang developer. Napakaganyak!:)

Ang kamangha-manghang bahagi ng lahat ng ito ay ginawa ng SIMCOM na napakadaling lumipat mula sa kanilang 2G at 3G module sa bagong module na ito! Gumagamit ang serye ng SIM7000 ng marami sa parehong mga utos ng AT na nagpapaliit sa pagpapaunlad ng software sa pamamagitan ng milya! Gayundin, ang Adafruit ay mayroon nang kamangha-manghang FONA library sa Github na maaaring magamit upang ipakilala ang bagong SIM7000 sa partido!

Ano ang LTE CAT-M?

Ang LTE CAT-M1 ay itinuturing na pangalawang henerasyon na teknolohiya ng LTE at mas mababang lakas at mas naaangkop para sa mga IoT device. Ang teknolohiyang NarrowBand IoT (NB-IoT) o "CAT-M2" ay isang teknolohiyang Low-Power Wide Area Network (LPWAN) na partikular na idinisenyo para sa mga low-power na IoT na aparato. Ito ay isang bagong teknolohiya na, sa kasamaang palad, ay hindi pa magagamit sa US, kahit na ang mga kumpanya ay nagtatrabaho sa pagsubok at pagbuo ng imprastraktura. Para sa mga aparato ng IoT na gumagamit ng teknolohiya ng radyo (RF) maraming bagay ang dapat tandaan: Pagkonsumo ng kuryenteBandwidthRangePacket na laki (magpadala ng maraming dataCostEach ng mga ito ay may mga tradeoff (at hindi ko talaga ipaliwanag ang lahat); halimbawa, pinapayagan ng malaking bandwidth ang mga aparato na magpadala ng maraming data (tulad ng iyong telepono, na maaaring mag-stream ng YouTube!) ngunit nangangahulugan din ito na ito ay napaka-gutom sa lakas. Ang pagdaragdag ng saklaw (ang "lugar" ng network) ay nagdaragdag din ng pagkonsumo ng kuryente. Sa kaso ng NB-IoT, ang pagbawas ng bandwidth ay nangangahulugang hindi ka makakapagpadala ng maraming data, ngunit para sa mga aparato ng IoT na bumaril ng mga piraso ng data sa cloud ito ay perpekto! Samakatuwid, ang "makitid" na teknolohiya na -band, perpekto para sa mga aparatong mababa ang lakas na may kaunting halaga ng data ngunit mayroon pa ring mahabang saklaw (malawak na lugar)!

Ang Botletics SIM7000 Shield para sa Arduino

Ang kalasag na aking dinisenyo ay gumagamit ng serye na SIM7000 upang paganahin ang mga gumagamit na magkaroon ng labis na lakas na LTE CAT-M na teknolohiya at GPS sa dulo ng kanilang mga daliri! Ang kalasag ay nagpapalakas din ng isang sensor ng temperatura ng MCP9808 I2C, mahusay para sa hindi bababa sa pagsukat ng isang bagay at ipadala ito sa pamamagitan ng isang koneksyon sa cellular.

• Ang kalasag ay bukas na mapagkukunan! Yay!
• Ang lahat ng dokumentasyon (mga file ng EAGLE PCB, Arduino code, at detalyadong wiki) ay matatagpuan dito sa Github.
• Upang makita kung aling bersyon ng SIM7000 ang pinakaangkop para sa iyo, mangyaring tingnan ang pahina ng wiki na ito.
• Maaaring mabili ang Botletics SIM7000 shield kit dito sa Amazon.com

Hakbang 1: Ipunin ang Mga Bahagi

Nasa ibaba ang isang listahan ng lahat ng mga bahagi na kakailanganin mo:

• Arduino o Arduino-compatible board - Ang Arduino Uno ang pinakakaraniwang pagpipilian para dito! Kung nais mong gamitin ang kalasag ng LTE bilang talagang isang "kalasag" dapat kang gumamit ng isang Arduino board na may kadahilanan ng form na Arduino. Na isinasaad ang halata, kakailanganin mo rin ang isang cable ng programa upang mai-upload ang mga sketch ng Arduino sa board! Kung hindi ka gumagamit ng isang Arduino-form-factor board na ayos din! Mayroong impormasyon sa kung anong mga koneksyon ang gagawin sa pahina ng wiki na ito at iba't ibang mga microcontroller na nasubukan, kasama ang ESP8266, ESP32, ATmega32u4, ATmega2560, at ATSAMD21.
• Botletics SIM7000 Shield Kit - Ang kalasag ay may dalawahang LTE / GPS uFL antena at paglalagay ng mga babaeng header! Ang board ay nagmula sa tatlong magkakaibang mga bersyon (SIM7000A / C / E / G) at depende sa kung aling bansa ka nakatira ay kailangan mong piliin ang tamang bersyon. Nilikha ko ang pahinang ito sa wiki ng Github na nagpapakita sa iyo kung paano malaman kung anong bersyon ang pinakamahusay para sa iyo!
• LTE CAT-M o NB-IoT SIM Card - Bagaman ang kit ay hindi na nagsasama ng isang libreng SIM card, maaari kang pumili ng isang Hologram SIM card na magbibigay sa iyo ng 1MB bawat buwan nang libre at gumagana halos saanman sa mundo dahil nakipartner ang Hologram na may higit sa 500 mga carrier! Mayroon din silang mga pay-as-you-go at buwanang mga plano at mayroong isang mahusay na forum sa pamayanan para sa teknikal na suporta sa pagsasaaktibo ng SIM card, mga Hologram API, at marami pa! Gumagana ito ng mahusay sa kalasag na ito sa buong bansa sa USA para sa mga network ng AT&T at Verizon's LTE CAT-M1 ngunit tandaan na sa ibang mga bansa maaari kang makakuha ng iyong sariling SIM card mula sa isang lokal na tagapagkaloob dahil nakikipagtulungan ang Hologram sa mga carrier at CAT-M at ang NB-IoT ay medyo bago.
• 3.7V LiPo Battery (1000mAH +): Habang naghahanap ng mga network o nagpapadala ng data ang kalasag ay maaaring kumuha ng makabuluhang halaga ng kasalukuyang at hindi ka maaaring umasa sa direktang lakas mula sa Arduino 5V rail. I-plug ang isang 3.7V LiPo na baterya sa konektor ng JST sa board at siguraduhin na ang baterya ay naka-wire na may positibong kawad sa kaliwa (tulad ng mga matatagpuan sa Sparkfun o Adafruit). Gayundin, mahalagang siguraduhin na ang baterya ay dapat magkaroon ng hindi bababa sa 500mAH na kapasidad (hubad na minimum) upang makapagbigay ng sapat na kasalukuyang at maiwasan ang modyul mula sa pag-reboot sa kasalukuyang mga spike. Ang 1000mAH o higit pa ay inirerekomenda para sa katatagan. Ang dahilan para sa hubad na pinakamaliit na kapasidad na ito ay dahil ang LiPo baterya na nagcha-charge circuitry ay nakatakda sa 500mA kaya't dapat mong tiyakin na ang baterya ay hindi bababa sa 500mAH na kapasidad upang maiwasan ang pinsala sa baterya.

Hakbang 2: Magtipon ng Shield

Upang magamit ang kalasag kakailanganin mong maghinang ng mga header dito maliban kung hindi mo plano na gamitin ang board na ito bilang isang "kalasag" at higit pa sa isang standalone na module sa halip, na perpekto ring OK! Ang isang halimbawa ng paggawa nito ay ang paggamit ng isang Arduino Micro bilang tagakontrol at pag-kable nito hanggang sa magkahiwalay na kalasag.

Ang pinakakaraniwang pagpipilian para sa paggamit ng board bilang isang Arduino Shielde ay ang paglalagay ng mga babaeng header, na kasama ng kalasag. Matapos ang paghihinang ng mga header, magpatuloy at ilagay ang kalasag sa tuktok ng board ng Arduino (maliban kung ginagamit mo ito bilang isang standalone board) at handa ka na para sa susunod na hakbang!

Tandaan: Para sa mga tip sa kung paano maghinang ng mga pin maaari mong bisitahin ang pahinang ito ng wiki ng Github.

Hakbang 3: Mga Pinout ng Shield

Ginagamit lamang ng kalasag ang pinout ng Arduino ngunit kumokonekta sa ilang mga pin para sa mga tiyak na layunin. Ang mga pin na ito ay maaaring buod sa ibaba:

Mga Power Pins

• GND - Karaniwang lupa para sa lahat ng lohika at kapangyarihan
• 3.3V - 3.3V mula sa regulator ng Arduino. Gamitin ito tulad ng gagawin mo sa Arduino!
• 5V / LOGIC - Ang 5V rail na ito mula sa Arduino ay naniningil ng baterya ng LiPo na nagpapagana sa SIM7000 at itinatakda din ang boltahe ng lohika para sa I2C at antas ng paglilipat. Kung gumagamit ka ng isang 3.3V microcontroller, ikonekta ang 3.3V sa pin na "5V" ng kalasag (mangyaring tingnan ang seksyon sa ibaba).
• VBAT - Nagbibigay ito ng pag-access sa boltahe ng baterya ng LiPo at karaniwang hindi ito konektado sa anumang bagay sa Arduino kaya malaya kang gamitin ito ayon sa gusto mo! Pareho din ito ng input boltahe ng module na SIM7000. Kung iniisip mo ang tungkol sa pagsukat at pagsubaybay sa boltahe na ito, suriin ang utos na "b" sa demo tutorial na sumusukat sa boltahe at ipinapakita ang porsyento ng baterya! Tandaan, kinakailangan ang baterya ng LiPo!
• VIN - Ang pin na ito ay konektado lamang sa VIN pin sa Arduino. Maaari mong mapagana ang Arduino tulad ng dati mong ginagawa sa 7-12V sa pin na ito.

Iba Pang Mga Pin

• D6 - Nakakonekta sa PWRKEY pin ng SIM7000
• D7 - I-reset ang pin ng SIM7000 (gamitin lamang ito sa kaso ng emergency reset!)
• D8 - UART Data Terminal Ready (DTR) pin. Maaari itong magamit upang gisingin ang module mula sa pagtulog kapag ginagamit ang "AT + CSCLK" na utos
• D9 - Ring tagapagpahiwatig (RI) pin
• D10 - UART Transmit (TX) pin ng SIM7000 (nangangahulugan ito na dapat mong ikonekta ang Arduino's TX dito!)
• D11 - Tumanggap ang UART (RX) pin ng SIM7000 (kumonekta sa Arduino's TX pin)
• D12 - Magandang 'ole D12 sa Arduino, NGUNIT maaari mo itong ikonekta sa ALERT makagambala pin ng sensor ng temperatura sa pamamagitan ng paghihinang ng isang lumulukso
• SDA / SCL - Ang sensor ng temperatura ay konektado sa kalasag sa pamamagitan ng I2C

Kung gumagamit ka ng board bilang isang standalone module at hindi bilang isang "kalasag", o kung gumagamit ka ng 3.3V lohika sa halip na 5V kakailanganin mong gawin ang mga kinakailangang koneksyon bilang detalyado sa seksyong "Panlabas na Mga Board ng Board ng Host" ng ang pahina ng wiki ng Github na ito.

Gayunpaman, kung ang kailangan mo lang ay subukan ang mga utos sa AT, kung gayon kakailanganin mo lamang na ikonekta ang baterya ng LiPo at ang micro USB cable, pagkatapos ay sundin ang mga pamamaraang ito upang subukan ang mga utos ng AT sa pamamagitan ng USB. Tandaan na maaari mo ring subukan ang mga utos ng AT sa pamamagitan ng Arduino IDE, ngunit kakailanganin nito ang pagkonekta sa mga pin na D10 / D11 para sa UART.

Para sa detalyadong impormasyon tungkol sa mga pinout ng kalasag at kung ano ang ginagawa ng bawat pin, bisitahin ang pahina ng wiki ng Github na ito.

Hakbang 4: Pagpapatakbo ng Shield

Upang mapagana ang kalasag, i-plug lamang ang Arduino at i-plug ang isang 3.7V LiPo na baterya (1000mAH o higit na kapasidad) tulad ng naibenta sa Adafruit o Sparkfun. Kung wala ang baterya malamang na makita mo ang module na mag-boot up at mag-crash ilang sandali pagkatapos. Maaari mo pa ring paganahin ang Arduino tulad ng karaniwang ginagawa mo sa pamamagitan ng USB cable o panlabas ng isang 7-12V na mapagkukunan ng kuryente sa VIN pin at ang 5V rail sa Arduino ay sisingilin ng baterya ng LiPo. Tandaan na kung gumagamit ka ng isang pamantayan ng Arduino board maaari mo itong ligtas na paandarin sa pamamagitan ng isang panlabas na mapagkukunan ng lakas habang pinapanatili mo ring naka-plug ang cable ng programa dahil mayroon itong circuit na pinili ng boltahe.

LED Indication

Sa una ay maaari kang magtaka kung ang board ay kahit na buhay dahil maaaring walang pag-on ng anumang LED. Ito ay dahil ang "PWR" LED ay isang tagapagpahiwatig ng kuryente para sa module ng SIM7000 mismo, at kahit na nagbibigay ka ng kuryente ay hindi mo pa nakabukas ang module! Ginagawa ito sa pamamagitan ng pag-pulso sa PWRKEY mababa para sa hindi bababa sa 72ms, na ipapaliwanag ko sa paglaon. Gayundin, kung mayroon kang isang koneksyon sa baterya at hindi ito nasingil nang buong buo ang berde na "TAPOS" na LED ay hindi bubuksan, ngunit kung wala kang baterya na nakakonekta ang LED na ito ay dapat na i-on (at maaaring mag-flash paminsan-minsan kapag ito ay niloko iniisip ang wala na baterya ay hindi ganap na nasingil dahil sa bahagyang pagbagsak ng boltahe).

Ngayon na alam mo kung paano paganahin ang lahat lumipat tayo sa mga cellular na bagay!

Hakbang 5: SIM Card at Antenna

Pagpili ng isang SIM Card

Muli, kailangang suportahan ng iyong SIM card ang LTE CAT-M (hindi lamang tradisyunal na LTE tulad ng kung ano ang marahil sa iyong telepono) o NB-IoT, at dapat itong isang "micro" na laki ng SIM. Ang pinakamahusay na pagpipilian na nakita ko para sa kalasag na ito ay ang Hologram Developer SIM card na nagbibigay ng 1MB / buwan nang libre at pag-access sa mga API at mapagkukunan ng Hologram para sa unang SIM card! Mag-log on lamang sa iyong dashboard ng Hologram.io at ipasok ang numero ng CCID ng SIM upang maisaaktibo ito, pagkatapos ay itakda ang mga setting ng APN sa code (naitakda nang default). Ito ay walang abala at gumagana kahit saan sa mundo dahil sinusuportahan ng Hologram ang higit sa 200 mga carrier sa buong mundo!

Dapat pansinin na ang mga bersyon ng SIM7000C / E / G ay sumusuporta din sa 2G fallback, kaya kung nais mo talagang subukan at walang LTE CAT-M o NB-IoT SIM card, maaari mo pa ring subukan ang module sa 2G.

Pagpasok ng SIM Card

Una sa lahat dapat mong gawin upang masira ang micro SIM sa labas ng karaniwang may sukat na may-ari ng SIM card. Sa kalasag ng LTE hanapin ang may hawak ng SIM card sa kaliwang bahagi ng pisara malapit sa konektor ng baterya. Ang SIM card ay ipinasok sa may hawak na ito na ang mga contact ng metal ng SIM ay nakaharap pababa at ang maliit na bingaw sa isang gilid na nakaharap sa may-ari ng SIM card.

Antenna Kabutihan

Ang kalasag kit ay may isang talagang maginhawa dalawahan LTE / GPS antena! Ito ay nababaluktot din (bagaman hindi mo dapat subukang i-twist at ibaluktot ito ng marami dahil baka masira mo ang mga wire ng antena mula sa antena kung hindi ka maingat) at mayroong isang peel-away adhesive sa ilalim. Ang pagkonekta sa mga wire ay sobrang simple: kunin lamang ang mga wires at i-snap ang mga ito sa mga katugmang konektor ng uFL sa kanang gilid ng kalasag. TANDAAN: Siguraduhin na maitugma mo ang LTE wire sa antena sa konektor ng LTE sa kalasag, at pareho sa wire ng GPS dahil sila ay naka-cross-cross!

Hakbang 6: Pag-setup ng Arduino IDE

Ang kalasag na SIM7000 na ito ay batay sa mga board ng Adafruit FONA at gumagamit ng parehong library ngunit pinabuting may dagdag na suporta sa modem. Maaari mong basahin ang buong mga tagubilin sa kung paano i-install ang aking binagong FONA library dito sa aking pahina ng Github.

Maaari mo ring makita kung paano subukan ang sensor ng temperatura ng MCP9808 sa pamamagitan ng pagsunod sa mga tagubiling ito, ngunit dito higit sa lahat nakatuon ako sa mga cellular na bagay!

Hakbang 7: Halimbawa ng Arduino

Pag-setup ng Baud Rate

Bilang default ang SIM7000 ay tumatakbo sa 115200 baud ngunit ito ay masyadong mabilis para sa serial ng software upang mapagkakatiwalaan na gumana at ang mga character ay maaaring sapalarang lilitaw bilang mga square box o iba pang mga kakaibang simbolo (halimbawa, ang isang "A" ay maaaring ipakita bilang "@"). Ito ang dahilan kung kung titingnan mong maingat, ang Arduino ay nag-configure ng module sa isang mas mabagal na rate ng baud na 9600 sa tuwing naisasimulan ito. Sa kasamaang palad ang paglipat ay awtomatikong alagaan ng code, kaya hindi mo kailangang gumawa ng anumang espesyal upang mai-set up ito!

LTE Shield Demo

Susunod, sundin ang mga tagubiling ito upang buksan ang sketch na "LTE_Demo" (o alinmang pagkakaiba-iba ng sketch na iyon, depende sa aling microcontroller na iyong ginagamit). Kung mag-scroll ka pababa sa dulo ng pag-andar na "pag-setup ()" makikita mo ang isang linya na "fona.setGPRSNetworkSettings (F (" hologram "));" na nagtatakda ng APN para sa Hologram SIM card. Ito ay ganap na kinakailangan, at kung gumagamit ka ng ibang SIM card dapat mo munang konsulta ang dokumentasyon ng card kung ano ang APN. Tandaan na kailangan mo lamang baguhin ang linyang ito kung hindi ka gumagamit ng isang Hologram SIM card.

Kapag nagpatakbo ang code ay susubukan ng Arduino na makipag-usap sa SIM7000 sa pamamagitan ng UART (TX / RX) gamit ang SoftwareSerial. Upang magawa ito, syempre, ang SIM7000 ay dapat na napagana, kaya habang sinusubukan nitong magtatag ng isang koneksyon, suriin para sa "PWR" LED upang matiyak na lumiliko ito! (Tandaan: dapat itong i-on ang tungkol sa 4s o higit pa pagkatapos tumakbo ang code). Matapos matagumpay na maitaguyod ng Arduino ang komunikasyon sa module dapat mong makita ang isang malaking menu na may isang bungkos ng mga aksyon na maaaring gampanan ng module! Gayunpaman, tandaan na ang ilan sa mga ito ay para sa iba pang mga module ng 2G o 3G ng SIMCom kaya't hindi lahat ng mga utos ay nalalapat sa SIM7000 ngunit marami sa mga ito ay! I-type lamang ang titik na naaayon sa isang aksyon na nais mong gampanan at i-click ang "Ipadala" sa kanang tuktok ng serial monitor o pindutin lamang ang Enter key. Panoorin ang pagtataka nang dumura ang kalasag sa isang tugon!

Mga Utos ng Demo

Nasa ibaba ang ilang mga utos na dapat mong patakbuhin upang matiyak na ang iyong module ay na-set up bago magpatuloy:

• I-type ang "n" at pindutin ang enter upang suriin ang pagrehistro sa network. Dapat mong makita ang "Rehistrado (bahay)". Kung hindi, suriin kung naka-attach ang iyong antena at maaari mo ring patakbuhin ang utos na "G" (ipinaliwanag sa ibaba) muna!
• Suriin ang lakas ng signal ng network sa pamamagitan ng pagpasok ng "i". Dapat kang makakuha ng isang halaga ng RSSI; mas mataas ang halagang ito mas mabuti! Ang akin ay 31, na nagpapahiwatig ng pinakamahusay na bracket ng lakas ng signal!
• Ipasok ang utos na "1" upang suriin ang ilang talagang cool na impormasyon sa network. Maaari kang makakuha ng kasalukuyang mode ng koneksyon, pangalan ng carrier, banda, atbp.
• Kung mayroon kang koneksyon sa baterya, subukan ang utos na "b" na basahin ang boltahe at porsyento ng baterya. Kung hindi ka gumagamit ng baterya, ang utos na ito ay laging babasahin sa paligid ng 4200mV at samakatuwid ay sinasabi na 100% sisingilin ito.
• Ipasok ngayon ang "G" upang paganahin ang cellular data. Itinakda nito ang APN at mahalaga para sa pagkakonekta ng iyong aparato sa web! Kung nakikita mo ang "ERROR" subukang i-off ang data sa pamamagitan ng paggamit ng "g" pagkatapos ay subukang muli.
• Upang masubukan kung may magagawa ka talaga sa iyong module, ipasok ang "w". Hihikayat ka nito na ipasok ang URL ng webpage na nais mong basahin, at kopyahin / i-paste ang halimbawang URL na "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/sim7000test123" at pindutin ang enter. Makalipas ang ilang sandali, dapat itong bigyan ka ng isang mensahe tulad ng "{" this ":" bigo "," may ": 404," dahil ":" hindi namin ito makita "}" (sa pag-aakalang walang nag-post ng data para sa "sim7000test123")
• Ngayon subukan natin ang pagpapadala ng dummy data sa dweet.io, isang libreng cloud API sa pamamagitan ng pagpasok ng "2" sa serial monitor. Dapat mong makita itong tumatakbo sa ilang mga utos ng AT.
• Upang masubukan kung talagang napagdaanan ang data, subukang muli ang "w" at sa pagkakataong ito ipasok ang "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{deviceID}" nang walang mga braket, kung saan ang aparato ID ay ang IMEI bilang ng iyong aparato na dapat na naka-print sa tuktok ng serial monitor mula sa pagsisimula ng module. Dapat mong makita ang "nagtagumpay" at isang tugon sa JSON na naglalaman ng data na naipadala mo lang! (Tandaan na ang 87% na baterya ay isang numero lang dummy na itinakda sa code at maaaring hindi iyong aktwal na antas ng baterya)
• Ngayon ay oras na upang subukan ang GPS! Paganahin ang lakas sa GPS gamit ang "O"
• Ipasok ang "L" upang magtanong sa data ng lokasyon. Tandaan na maaaring kailangan mong maghintay ng mga 7-10s bago ito ayusin sa lokasyon. Maaari mong panatilihin ang pagpasok ng "L" hanggang sa maipakita nito sa iyo ang ilang data!
• Kapag binigyan ka nito ng data, kopyahin at i-paste ito sa Microsoft Word o isang text editor upang mas madaling mabasa ito. Makikita mo na ang pangatlong numero (ang mga numero ay pinaghiwalay ng mga kuwit) ay ang petsa at oras, at ang susunod na tatlong mga numero ay ang latitude, longitude, at taas (sa metro) ng iyong lokasyon! Upang suriin kung tumpak ito, pumunta sa online tool na ito at hanapin ang iyong kasalukuyang lokasyon. Dapat itong bigyan ka ng lat / haba at altitude at ihambing ang mga halagang ito sa ibinigay ng iyong GPS!
• Kung hindi mo kailangan ng GPS maaari mo itong i-off gamit ang "o"
• Magsaya kasama ang iba pang mga utos at suriin ang halimbawa ng "IoT_Example" na sketch para sa isang cool na halimbawa sa kung paano magpadala ng data sa isang libreng cloud API sa pamamagitan ng LTE!

Magpadala at Makatanggap ng Mga Texto

Upang makita kung paano magpadala ng mga teksto mula sa kalasag nang direkta sa anumang telepono at magpadala ng mga teksto sa kalasag sa pamamagitan ng Hologram's Dashboard o API, mangyaring basahin ang pahina ng Github wiki na ito.

Halimbawa ng IoT: Pagsubaybay sa GPS

Kapag na-verify mo na ang lahat ay gumagana tulad ng inaasahan, buksan ang sketch na "IoT_Example". Nagpapadala ang halimbawang code ng lokasyon ng GPS at data ng tindig, temperatura, at antas ng baterya sa cloud! Mag-upload ng code at manuod ng may pagkamangha habang ang kalasag ay gumagawa ng mahika! Upang suriin kung ang data ay talagang ipinadala sa cloud, pumunta sa "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{IMEI}" sa anumang browser (punan ang numero ng IMEI na matatagpuan sa tuktok ng serial monitor pagkatapos ng pagsisimula ng module, o naka-print sa iyong module ng SIMCOM) at dapat mong makita ang data na ipinadala ng iyong aparato!

Sa halimbawang ito maaari mo ring mai-kompromiso ang linya na may "#define samplingRate 30" upang magpadala ng paulit-ulit na data sa halip na isang beses lamang tumakbo. Ginagawa nitong mahalagang isang aparato ang pagsubaybay sa GPS!

Para sa higit pang mga detalye, mangyaring bisitahin ang mga tutorial na ginawa ko para sa pagsubaybay sa real-time na GPS:

• Tutorial ng tracker ng GPS na bahagi 1
• Tutorial ng tracker ng GPS na bahagi 2

Pag-troubleshoot

Para sa mga karaniwang isyu at pag-troubleshoot ng mga isyu mangyaring bisitahin ang FAQ sa Github.

Hakbang 8: Pagsubok Sa Mga Utos

Pagsubok mula sa Arduino IDE

Kung nais mong magpadala ng mga utos AT sa module sa pamamagitan ng serial monitor, gamitin ang "S" na utos mula sa menu upang makapasok sa serial tube mode. Gagawa ito upang ang lahat ng iyong nai-type sa serial monitor ay ipapadala sa module. Sinabi na, siguraduhin na paganahin ang "Parehong NL & CR" sa ilalim ng serial monitor, kung hindi, hindi ka makakakita ng anumang tugon sa iyong mga utos dahil hindi malalaman ng module na tapos ka nang mag-type!

Upang lumabas sa mode na ito, pindutin lamang ang pindutan ng pag-reset sa iyong Arduino. Tandaan na kung gumagamit ka ng mga board na nakabatay sa ATmega32u4 o ATSAMD21, kakailanganin mong i-restart din ang serial monitor.

Para sa karagdagang impormasyon tungkol sa pagpapadala ng mga AT order mula sa Arduino IDE, mangyaring tingnan ang pahina ng wiki na ito.

Direktang Pagsubok Sa Pamamagitan ng USB

Marahil isang mas madaling pamamaraan (para sa mga gumagamit ng Windows) ay i-install ang mga driver ng Windows na detalyado sa tutorial na ito at subukan ang mga utos ng AT sa pamamagitan ng paggamit ng micro USB port ng kalasag!

Kung nais mo pa ring mag-eksperimento sa mga utos ng AT ngunit nais mong patakbuhin ang mga ito sa isang pagkakasunud-sunod at hindi nais na guloin ang pagbabago ng FONA library maaari mo itong gawin sa isang simpleng maliit na silid-aklatan na isinulat kong tinawag na "AT Command Library" na iyong mahahanap dito sa Github. Ang kailangan mo lang gawin ay i-download ang ZIP mula sa lalagyan at i-extract ito sa iyong folder ng mga library ng Arduino at isang halimbawa ng sketch (tinatawag na "AT_Command_Test.ino") para sa SIM7000 ay matatagpuan dito sa LTE Shield Github repo. Pinapayagan ka ng library na ito na magpadala ng mga utos ng AT sa pamamagitan ng Serial ng Software na may mga timeout, suriin para sa isang tukoy na tugon mula sa module, alinman, o pareho!

Hakbang 9: Kasalukuyang Pagkonsumo

Para sa mga aparatong IoT nais mong makita ang mga numerong ito na bumaba, kaya't tingnan natin ang ilan sa mga tech spec! Para sa isang detalyadong ulat ng kasalukuyang mga pagsukat sa pagkonsumo, mangyaring tingnan ang pahinang Github na ito.

Narito ang isang mabilis na buod:

• Pinapagana ng module ng SIM7000: ang buong kalasag ay kumukuha <8uA sa 3.7V LiPo na baterya
• Ang mode ng pagtulog ay kumukuha ng halos 1.5mA (kasama ang berdeng PWR LED, kaya marahil ~ 1mA nang wala ito) at mananatiling konektado sa network
• Maaaring i-configure ng mga setting ng e-DRX ang oras ng pag-ikot ng negosasyon sa network at makatipid ng enerhiya ngunit maaantala din ang mga bagay tulad ng mga papasok na text message depende sa kung ano ang itinakda sa oras ng pag-ikot
• Nakakonekta sa LTE CAT-M1 network, idle: ~ 12mA
• Nagdagdag ng GPS ~ 32mA
• Ang pagkonekta sa USB ay nagdaragdag ng ~ 20mA
• Ang paghahatid ng data sa LTE CAT-M1 ay ~ 96mA para sa ~ 12s
• Ang pagpapadala ng mga draw ng SMS ~ 96mA para sa ~ 10s
• Ang pagtanggap ng mga SMS draw ~ 89mA para sa ~ 10s
• Ang PSM ay parang isang kahanga-hangang tampok ngunit hindi pa gumagana

At narito ang kaunti pang paliwanag:

• Power Down Mode: Maaari mong gamitin ang function na "fona.powerDown ()" upang ganap na mapatay ang SIM7000. Sa ganitong estado ang module ay kumukuha lamang ng tungkol sa 7.5uA, at ilang sandali pagkatapos mong patayin ang module ang "PWR" LED ay dapat ding patayin.
• Power Saving Mode (PSM): Ang mode na ito ay tulad ng power down mode ngunit ang modem ay mananatiling nakarehistro sa network habang gumuhit lamang ng 9uA habang pinapanatili pa ring pinalakas ang module. Sa mode na ito ang lakas lamang ng RTC ay magiging aktibo. Para sa mga tagahanga ng ESP8266 doon, karaniwang "ESP.deepS Sleep ()" at ang RTC timer ay maaaring gisingin ang module ngunit maaari kang gumawa ng ilang mga cool na bagay tulad ng gisingin ang modem up sa pamamagitan ng pagpapadala nito ng isang SMS. Gayunpaman, sa kasamaang palad hindi ko magawang gumana ang tampok na ito. Tiyak na ipaalam sa akin kung gagawin mo!
• Flight Mode: Sa mode na ito ang lakas ay naibigay pa rin sa module ngunit ang RF ay ganap na hindi pinagana ngunit ang SIM card ay aktibo pa rin pati na rin ang UART at USB interface. Maaari mong ipasok ang mode na ito gamit ang "AT + CFUN = 4" ngunit hindi ko nakita na magkakabisa din ito.
• Minimum Functionality Mode: Ang mode na ito ay kapareho ng Flight Mode maliban sa interface ng SIM card na hindi maa-access. Maaari mong ipasok ang mode na ito gamit ang "AT + CFUN = 0" ngunit maaari mo ring ipasok ang mode na ito gamit ang "AT + CSCLK = 1" pagkatapos na kukunin ng SIM7000 ang pin ng DTR kapag ang module ay nasa idle mode. Sa mode ng pagtulog na ito na ang paghila ng DTR na mababa ay magising ang module. Maaari itong maging madaling gamiting dahil ang paggising nito ay maaaring maging mas mabilis kaysa sa pag-upo nito mula sa simula!
• Patuloy na Pagtanggap / Pagpapadala (DRX / DTX) Mode: Maaari mong i-configure ang "rate ng sampling" ng module upang magsalita, upang suriin lamang ng module ang mga text message o magpadala ng data sa isang mas mabilis o mas mabagal na rate, habang natitirang konektado sa ang network. Ito ay makabuluhang binabawasan ang kasalukuyang pagkonsumo!
• Huwag paganahin ang "PWR" LED: Upang makatipid ng ilang higit pang mga pennies maaari mong huwag paganahin ang LED power ng module sa pamamagitan ng paggupit ng karaniwang nakasara na solum jumper sa tabi nito. Kung sa paglaon ay nagbago ang iyong isip at nais itong bumalik, solder lang ang jumper!
• "NETLIGHT" LED On / Off: Maaari mo ring gamitin ang "AT + CNETLIGHT = 0" upang patayin ang asul na katayuan ng network na LED kung hindi mo kailangan ito!
• GNSS On / Off: Maaari mong i-save ang 30mA sa pamamagitan ng pag-off sa GPS gamit ang command na "fona.enableGPS ()" na may tama o hindi bilang input parameter. Kung hindi mo ginagamit ito iminumungkahi ko sa iyo na i-off ito! Gayundin, nalaman ko na tumatagal lamang ng mga 20s upang makakuha ng isang pag-aayos sa lokasyon mula sa isang malamig na pagsisimula at mga 2 lamang kapag ang aparato ay naka-on na (tulad ng kung i-off mo ang GPS pagkatapos ay bumalik at mag-query muli), na medyo mabilis ! Maaari ka ring mag-eksperimento sa mainit / mainit na pagsisimula at tumutulong sa GPS.

Hakbang 10: Mga Konklusyon

Sa pangkalahatan, ang SIM7000 ay napakabilis at gumagamit ng teknolohiyang may gilid na may integrated GPS at puno ng mga cool na tampok! Sa kasamaang palad para sa atin sa Estados Unidos, ang NB-IoT ay hindi ganap na na-deploy dito kaya maghihintay tayo nang kaunti hanggang sa ito ay lumabas, ngunit sa LTE Shield na ito maaari pa rin nating magamit ang LTE CAT-M1 sa mga network ng AT&T at Verizon. Ang kalasag na ito ay mahusay para sa pag-eksperimento sa mga aparato ng cellular na may mababang lakas tulad ng mga tracker ng GPS, mga remote datalogger, at marami pang iba! Sa pamamagitan ng pagsasama ng iba pang mga kalasag at mga module para sa mga bagay tulad ng pag-iimbak ng SD card, mga solar panel, sensor, at iba pang wireless na pagkakakonekta, ang mga posibilidad ay halos walang katapusan!

• Kung nagustuhan mo ang proyektong ito, mangyaring bigyan ito ng isang puso at iboto ito!
• Kung mayroon kang anumang mga komento, mungkahi, o katanungan, huwag mag-atubiling i-post ito sa ibaba!
• Upang mag-order ng iyong sariling kalasag, mangyaring bisitahin ang aking website para sa impormasyon o i-order ito sa Amazon.com
• Tulad ng dati, mangyaring ibahagi ang proyektong ito!

Sa nasabing iyon, maligayang DIY'ing at tiyaking maibabahagi ang iyong mga proyekto at pagpapabuti sa lahat!

~ Tim