Introducció al kit de desenvolupament de partícules d'argó

A mesura que el món es dirigeix cap a l’automatització i la intel·ligència artificial, cada dia s’estan produint diferents innovacions per fer les coses més intel·ligents i escalables. Avui en dia, a l’era de l’Internet de les coses, tot està connectat a Internet i hi ha diverses taules habilitades per a l’IoT al mercat. Hem revisat alguns taulers anteriorment com ara PIC IoT WG Development, STM32F Nucleo-64 Development Boards, etc.

A l'observar el ràpid creixement de la indústria de la IO, alguns de classe mundial de la IO líders plataforma com partícules núvol introduir allà 3 ^rd dispositius IO Generació de partícules com argó, xenó, bor, etc.

Tots aquests són kits de desenvolupament IoT molt versàtils i potents. Totes aquestes plaques estan construïdes al voltant del SoC nRF52840 nòrdic i inclouen un ARM Cortex-M4F amb 1 MB de Flash i 256 k de RAM. Aquest xip admet Bluetooth 5 i NFC. A més, l'Argon afegeix WiFi amb un ESP32 d'Espressif. El Boron porta LTE a la taula amb un mòdul ublox SARA-U260 i el Xenon inclou WiFi i Cellular. Aquests kits també admeten xarxes de malla que ajuden a ampliar els dispositius IoT.

En aquest tutorial de Introducció, retirarem un nou Particle Argon Kit, veurem les seves característiques i demostrarem aquest kit amb un codi d'exemple de Blinky LED.

Particle Argon IoT Development Board: explicació del maquinari

En primer lloc, anem a veure dins de la caixa, hi trobareu una placa IoT One Argon, una mini placa, un cable micro-USB, alguns LEDs i resistències per començar a utilitzar el kit.

Ara, enteneu el tauler Argon amb l'ajuda del diagrama de blocs següent.

Com podeu veure al diagrama de blocs, té nucli ESP32 i nRF nòrdic amb ARM M4. També disposa de memòria flash externa i connector SWD per programar i depurar el codi. Pel que fa a l’alimentació, disposa de circuits de càrrega LiPo.

A partir del diagrama de blocs anterior, podem enumerar les característiques del tauler Argon.

Característiques

Coprocessador Wi-Fi Espressif ESP32-D0WD de 2,4 GHz
1. Flash de 4 MB incorporat per a ESP32
2. Suport 802.11 b / g / n
3. 802,11 n (2,4 GHz), fins a 150 Mbps
Nordic Semiconductor nRF52840 SoC
1. Processador ARM Cortex-M4F de 32 bits a 64 MHz
2. Flash de 1 MB, RAM de 256 KB
3. Bluetooth 5: 2 Mbps, 1 Mbps, 500 Kbps, 125 Kbps
4. Admet instruccions DSP, càlculs de la Unitat de Punt Flotant (FPU) accelerada HW
5. Mòdul criptogràfic i de seguretat ARM TrustZone CryptoCell-310
6. Potència TX de fins a +8 dBm (fins a -20 dBm en passos de 4 dB)
7. Etiqueta NFC-A
Flaix SPI addicional de 4 MB incorporat
20 senyals mixtes GPIO (6 x analògics, 8 x PWM), UART, I2C, SPI
Micro USB 2.0 a velocitat completa (12 Mbps)
Connector integrat de càrrega i bateria de Li-Po
Connector JTAG (SWD)
LED d'estat RGB
Botons de restabliment i de mode
Antena PCB integrada
Connector U.FL per a antena externa

Així, queda clar amb les característiques del tauler de partícules Argon que és capaç de fer tasques complexes d’IoT amb el processador ARM incorporat i els xips RF.

Ara, vegem les marques Pin i la descripció Pin del tauler Argon.

Marcatges de pins

Diagrama de pins

La tensió màxima d’entrada d’alimentació de la placa Argon és de + 6,2v.

Descripció del pin

Li + => El pin està connectat internament al terminal positiu del connector de la bateria LiPo.
CA => El pin d'activació del dispositiu es tira internament cap amunt. Per desactivar el dispositiu, connecteu aquest pin a GND.

3. VUSB => El pin està connectat internament al subministrament USB (+ ve).

4. 3V3 => Sortida del regulador incorporat de 3,3V.

5. GND => Pin de terra del sistema.

6. RST => Entrada de restabliment del sistema activa-baixa. Aquest passador es tira internament cap amunt.

7. MD => Aquest pin està connectat internament al botó MODE. La funció MODE és activa-baixa.

8. RX => S'utilitza principalment com a UART RX, però també es pot utilitzar com a GPIO digital.

9. TX => S'utilitza principalment com UART TX, però també es pot utilitzar com a GPIO digital.

10. SDA => S'utilitza principalment com a pin de dades per a I2C, però també es pot utilitzar com a GPIO digital.

11. SCL => S'utilitza principalment com a pin de rellotge per a I2C, però també es pot utilitzar com a GPIO digital.

12. MO, MI, SCK => Aquests són els pins de la interfície SPI, però també es poden utilitzar com a GPIO digital.

13. D2-D8 => Es tracta de pins GPIO genèrics. D2-D8 són compatibles amb PWM.

14. A0-A5 => Són pins d'entrada analògics que també poden actuar com a GPIO digital estàndard. A0-A5 són compatibles amb PWM.

Programació de les taules de desenvolupament Argon IoT

Hi ha moltes maneres de programar qualsevol tauler de partícules. Podeu utilitzar Web IDE per escriure i penjar codi des de qualsevol lloc del món, aquesta instal·lació s’anomena programació Over the Air que anteriorment utilitzàvem per programar NodeMCU. L'IDE d'escriptori i la línia d'ordres també es poden utilitzar per programar la placa d'Aragó. Si els dispositius IoT estan connectats al camp, s’ha de programar mitjançant OTA.

Tots els 3 ^rd dispositius de generació de partícules ha preprogramat gestor d'arrencada i una aplicació d'usuari anomenat Tinker. Podeu descarregar l'aplicació Particle en dispositius iOS i Android per canviar els pins i obtenir lectures analògiques i digitals. Aquest carregador d’arrencada permet a l’usuari programar la placa amb l’ajuda d’USB, OTA i també internament mitjançant el procés de restabliment de fàbrica.

Per tant, en aquest tutorial utilitzarem IDE web per programar el kit de desenvolupament de Particle Argon IoT. També veurem com utilitzar la funcionalitat de Tinker al kit Argon.

Instal·leu el kit Argon de Particle IO

Abans de programar la placa Argon, hem de configurar-la mitjançant l'aplicació Particle d'Android o iOS. Per tant, descarregueu aquesta aplicació i assegureu-vos que disposeu d’una connexió a Internet que funcioni perquè la placa Argon pugui establir-hi una connexió.

1. Ara, connecteu la placa Argon amb l'ordinador portàtil o qualsevol font d'alimentació USB amb l'ajuda del cable micro-USB proporcionat. Veureu que el LED blau parpelleja (mode d’escolta). Si no parpelleja en blau, manteniu premut el botó MODE durant 3 segons fins que el led RGB parpellegi en blau. Per obtenir més informació sobre el significat dels diferents estats dels LEDs, visiteu aquesta documentació de Particle IO.

2. Obriu l'aplicació Particle IoT al telèfon i feu un compte si no en teniu cap o inicieu la sessió amb les vostres credencials de Particle.

3. Ara, per afegir el nostre dispositiu Argon, premeu el botó "+" per afegir el dispositiu. Torneu a prémer "+" davant Set up Argon, Boron o xenon .

4. Per comunicar-se amb l'aplicació, Argon utilitza Bluetooth, de manera que us demanarà que activeu el Bluetooth al telèfon intel·ligent. Ara, escaneu el codi QR imprès a la vostra placa Argon per connectar el dispositiu amb el telèfon intel·ligent.

5. A continuació, us preguntarà si heu connectat l'antena o no. Si heu connectat l'antena, marqueu la casella i feu clic a Següent. Ara es combinarà amb èxit amb el telèfon.

6. A continuació, us demanarà que us connecteu amb la xarxa Mesh. Com que no estem fent servir Mesh, premeu No tens xarxa de malla i feu clic a Següent .

Ara hem d’enviar les credencials de la xarxa Wi-Fi a Argon. A l'aplicació, buscarà les xarxes Wi-Fi i, a continuació, escolliu la vostra xarxa i introduïu la contrasenya. Després, la vostra placa Argon es connectarà amb èxit al núvol de partícules i veureu que el color cian parpelleja lentament al vostre tauler.

7. Ara, doneu el nom a la vostra placa Argon. Introduïu qualsevol nom que vulgueu i feu clic a Següent.

8. Obriu el navegador web a l'ordinador portàtil i introduïu l'enllaç setup.particle.io?start-building. Ara, ja hem acabat amb la configuració. Per verificar que el nostre Argon està connectat amb èxit al núvol, feu clic al botó Dispositiu de senyal . Parpellejarà els colors de l'arc de Sant Martí al LED Argon.

9. Podeu senyalitzar el dispositiu mitjançant l'aplicació. Feu clic al nom del tauler i obriu el dispositiu com es mostra a continuació. Veureu que el tauler Argon està en línia. A la pantalla següent, trobareu el botó Senyal .

10. Ara estem preparats per programar la placa Argon mitjançant un IDE web.

Programació de la placa Argon mitjançant IDE web

1. Aneu a Particle Console i inicieu la sessió amb les credencials que tingueu iniciades a Particle App.

2. Com podeu veure, hi ha moltes opcions a la part esquerra de la pantalla que inclouen afegir nous dispositius, crear xarxes de malla, integració amb IFTTT, Microsoft Azure i IDE web. A més, podeu veure el vostre dispositiu a la pantalla.

3. Primer, feu clic a l'opció Web IDE. S'obrirà una nova pestanya amb IDE en línia, tal com es mostra a continuació. En aquest IDE, hi haurà biblioteques per a diferents sensors i plaques amb algun exemple de codi. Si coneixeu Arduino IDE, el trobareu molt fàcil i la seva estructura de programació és la mateixa que Arduino IDE.

4. Utilitzarem un codi d’exemple molt bàsic per parpellejar un LED . Per tant, feu clic a aquest codi d'exemple.

5. L'estructura bàsica és la mateixa que Arduino IDE, utilitzeu la configuració de buit i la funció de bucle buit per escriure el codi.

Ara, declareu dues variables per a dos LED.

int led1 = D6; int led2 = D7;

6. A la configuració nul·la (), configureu el mode pin com a sortida mitjançant la funció pinMode () per als dos LEDs.

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

7. En bucle buit (), utilitzeu la funció digitalWrite () per fer que els LED s’encenguin i s’apaguin com es mostra a continuació.

bucle buit () { digitalWrite (led1, HIGH); digitalWrite (led2, HIGH); retard (1000); digitalWrite (led1, BAIX); digitalWrite (led2, BAIX); retard (1000); }

Al final d’aquest tutorial es dóna un codi complet amb un vídeo de demostració. Ara, compileu aquest codi fent clic al botó Verifica a la part superior esquerra.

Si no hi ha cap error al codi, trobareu el missatge verificat del codi a la part inferior de la pantalla.

Ara, el codi està llest per ser flash al tauler Argon. Assegureu-vos que heu connectat la placa a l'ordinador portàtil o a qualsevol altra font d'alimentació i que també estigui connectada a Internet. El LED RGB hauria de parpellejar lentament el color cian, cosa que significa que la vostra placa està connectada al núvol de partícules.

Ara, feu flaixar el codi fent clic al botó de flaix a l'extrem superior esquerre. Ha de mostrar un missatge Flash correcte a la pantalla com es mostra a continuació. Per veure-ho en acció, connecteu dos LEDs als pins D6 i D7 i reinicieu la placa.

D’aquesta manera, podeu escriure el vostre propi codi i carregar-lo mitjançant la funcionalitat OTA i fer el vostre projecte més intel·ligent.

Ús de la funcionalitat de Tinker al tauler de desenvolupament de l’argó

Hi ha un exemple de codi especial a l’IDE web anomenat Tinker. Després de penjar aquest codi al tauler Argon, podeu controlar molts pins alhora sense codificar-lo de manera dura. A més, podeu obtenir lectures del sensor sense especificar els pins del codi.

1. Tan bon punt hagi intermitent el codi d'exemple de Tinker, veureu que l'opció Tinker està habilitada a l'opció de dispositiu Argon tal com es mostra. Feu clic a l’opció Tinker.

2. Ara, trieu el pin on voleu obtenir la sortida o l'entrada. A l'fer clic, se li demanarà que faci clic a digitalWrite , digitalRead , analogRead i analogWrite . En el nostre cas, feu clic a digitalWrite al pin D7 i D6.

Després d'assignar la funció, només cal que feu clic al pin D7 o D6, el LED brillarà. En tornar a prémer D7, el LED s'apagarà. De la mateixa manera, podeu obtenir les dades del sensor en diferents pins i podeu controlar els aparells alhora.

Podeu provar tots els codis d'exemple per comprendre millor les diferents funcionalitats del tauler.

A part d’utilitzar un IDE en línia, podeu descarregar el Particle Desktop IDE i Workbench, on podeu escriure codi i flash de la mateixa manera que un IDE en línia. Però aquests IDE també són programari de desenvolupament en línia. Per obtenir més informació sobre el núvol de partícules, podeu consultar-ne la documentació oficial aquí.

A continuació es mostra el codi complet amb un vídeo de demostració.