Botletics LTE CAT-M / NB-IoT + Perisai GPS untuk Arduino: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Gambaran keseluruhan

Botletics SIM7000 LTE CAT-M / NB-IoT perisai menggunakan teknologi LTE CAT-M dan NB-IoT baru dan juga mempunyai GNSS (GPS, GLONASS dan BeiDou / Compass, Galileo, QZSS standard) bersepadu untuk pengesanan lokasi. Terdapat beberapa modul siri SIM7000 yang memenuhi berbagai wilayah di seluruh dunia, dan untungnya SIMCOM menjadikannya sangat mudah dikenali: SIM7000A (Amerika), SIM7000E (Eropah), SIM7000C (Cina), dan SIM7000G (Global). Pada masa ini NB-IoT disokong di banyak negara di seluruh dunia tetapi sayangnya tidak di AS, walaupun dijadualkan akan tersedia secara komersial dalam masa terdekat (2019) dan walau apa pun, kami masih boleh menggunakan fungsi LTE CAT-M!

Untuk menggunakan perisai, pasangkan perisai ke Arduino, masukkan kad SIM yang serasi, pasangkan antena LTE / GPS, dan anda boleh pergi!

Pengenalan

Dengan kemunculan peranti IoT berkuasa rendah dengan sambungan selular dan penghentian 2G (dengan hanya T-mobile yang menyokong 2G / GSM sehingga 2020), semuanya bergerak menuju LTE dan ini telah menyebabkan banyak orang berebut untuk mencari penyelesaian yang lebih baik. Walau bagaimanapun, ini juga menyebabkan banyak penggemar menghadapi masalah dengan teknologi 2G lama seperti modul SIM800 dari SIMCOM. Walaupun modul 2G dan 3G ini merupakan titik permulaan yang baik, sudah tiba masanya untuk maju dan SIMCOM baru-baru ini mengumumkan modul SIM7000A LTE CAT-M baru mereka pada persidangan pemaju. Betapa menariknya!:)

Bahagian yang menakjubkan dari semua ini adalah bahawa SIMCOM menjadikannya sangat mudah untuk berpindah dari modul 2G dan 3G mereka ke modul baru ini! Seri SIM7000 menggunakan banyak perintah AT yang sama yang meminimumkan pengembangan perisian dengan jarak tempuh batu! Adafruit juga sudah mempunyai perpustakaan FONA yang hebat di Github yang dapat digunakan untuk memperkenalkan SIM7000 baru ini ke pesta!

Apa itu LTE CAT-M?

LTE CAT-M1 dianggap teknologi LTE generasi kedua dan berkuasa rendah dan lebih sesuai untuk peranti IoT. Teknologi NarrowBand IoT (NB-IoT) atau "CAT-M2" adalah teknologi Rangkaian Kawasan Lebar Daya Rendah (LPWAN) yang direka khas untuk peranti IoT berkuasa rendah. Ini adalah teknologi yang agak baru yang, sayangnya, belum tersedia di AS, walaupun syarikat sedang berusaha untuk menguji dan membina infrastruktur. Untuk peranti IoT yang menggunakan teknologi radio (RF) terdapat beberapa perkara yang perlu diingat: Penggunaan kuasaBandwidthRangePacket size (menghantar banyak data KosSetiap daripadanya mempunyai pertukaran (dan saya tidak akan menerangkan semuanya); sebagai contoh, lebar jalur yang besar membolehkan peranti hantarkan banyak data (seperti telefon anda, yang dapat mengalirkan YouTube!) tetapi ini juga bermaksud ia sangat haus kuasa. Meningkatkan jangkauan ("kawasan" rangkaian) juga meningkatkan penggunaan kuasa. Dalam kes NB-IoT, mengurangkan lebar jalur bermaksud anda tidak akan dapat menghantar banyak data, tetapi untuk peranti IoT yang merakam data data ke awan, ini sangat sesuai! Oleh itu, teknologi jalur "sempit", sesuai untuk peranti berkuasa rendah dengan jumlah yang sedikit data tetapi masih dengan jarak jauh (kawasan luas)!

Botletics SIM7000 Shield untuk Arduino

Perisai yang saya reka menggunakan siri SIM7000 untuk membolehkan pengguna mempunyai teknologi LTE CAT-M berkuasa rendah dan GPS di hujung jari mereka! Perisai ini juga dilengkapi sensor suhu I2C MCP9808, sesuai untuk sekurang-kurangnya mengukur sesuatu dan menghantarnya melalui sambungan selular.

• Perisai adalah sumber terbuka! Yay!
• Semua dokumentasi (fail EAGLE PCB, kod Arduino, dan wiki terperinci) boleh didapati di sini di Github.
• Untuk melihat versi SIM7000 mana yang paling sesuai untuk anda, sila lihat halaman wiki ini.
• Kit perisai Botletics SIM7000 boleh dibeli di sini di Amazon.com

Langkah 1: Kumpulkan Bahagian

Berikut adalah senarai semua bahagian yang anda perlukan:

• Papan serasi Arduino atau Arduino - Arduino Uno adalah pilihan yang paling biasa untuk ini! Sekiranya anda ingin menggunakan pelindung LTE sebagai "perisai", anda harus menggunakan papan Arduino dengan faktor bentuk Arduino. Dengan menyatakan yang jelas, anda juga memerlukan kabel pengaturcaraan untuk memuat naik lakaran Arduino ke papan! Sekiranya anda tidak menggunakan papan Arduino-form-factor itu juga bagus! Terdapat maklumat mengenai sambungan apa yang perlu dibuat di halaman wiki ini dan pengawal mikro yang berbeza telah diuji, termasuk ESP8266, ESP32, ATmega32u4, ATmega2560, dan ATSAMD21.
• Botletics SIM7000 Shield Kit - Perisai dilengkapi dengan antena uFL LTE / GPS dual dan menyusun header wanita! Papan ini terdapat dalam tiga versi berbeza (SIM7000A / C / E / G) dan bergantung pada negara mana anda tinggal, anda perlu memilih versi yang tepat. Saya telah membuat halaman ini di wiki Github yang menunjukkan cara untuk mengetahui versi mana yang terbaik untuk anda!
• Kad SIM LTE CAT-M atau NB-IoT - Walaupun kit tidak lagi menyertakan kad SIM percuma, anda boleh mengambil kad SIM Hologram yang memberi anda 1MB sebulan secara percuma dan berfungsi secara praktikal di mana sahaja di dunia kerana Hologram telah bekerjasama dengan lebih daripada 500 syarikat penerbangan! Mereka juga mempunyai rancangan bayar-sambil-pergi dan bulanan dan mempunyai forum komuniti yang hebat untuk sokongan teknikal mengenai pengaktifan kad SIM, API Hologram, dan banyak lagi! Ia berfungsi dengan baik dengan perisai ini di seluruh negara di Amerika Syarikat untuk rangkaian AT&T dan LTE CAT-M1 Verizon tetapi perhatikan bahawa di negara lain anda mungkin perlu mendapatkan kad SIM anda sendiri dari penyedia tempatan kerana Hologram bekerjasama dengan pembawa dan CAT-M dan NB-IoT agak baru.
• Baterai LiPo 3.7V (1000mAH +): Semasa mencari rangkaian atau menghantar data, perisai dapat menarik arus yang banyak dan anda tidak boleh bergantung pada kuasa langsung dari rel Arduino 5V. Pasangkan bateri LiPo 3.7V ke penyambung JST di papan dan pastikan bateri disambung dengan wayar positif di sebelah kiri (seperti yang terdapat di Sparkfun atau Adafruit). Juga, penting untuk memastikan bahawa bateri mesti mempunyai kapasiti sekurang-kurangnya 500mAH (minimum kosong) untuk dapat membekalkan arus yang mencukupi dan mengelakkan modul daripada dihidupkan semula semasa lonjakan semasa. 1000mAH atau lebih besar disyorkan untuk kestabilan. Sebab untuk kapasiti minimum ini adalah kerana litar pengecasan bateri LiPo diatur ke 500mA jadi anda harus memastikan bahawa bateri berkapasiti sekurang-kurangnya 500mAH untuk mengelakkan kerosakan pada bateri.

Langkah 2: Pasang Perisai

Untuk menggunakan perisai, anda perlu menempelkan header ke atasnya melainkan anda tidak merancang untuk menggunakan papan ini sebagai "perisai" dan lebih banyak modul yang berdiri sendiri, yang juga sangat baik! Contoh melakukan ini adalah menggunakan Arduino Micro sebagai pengawal dan menyambungkannya ke pelindung secara berasingan.

Pilihan yang paling biasa untuk menggunakan papan sebagai perisai Arduino adalah menyusun kepala wanita, yang disertakan dengan perisai. Setelah menyolder tajuk, teruskan dan letakkan perisai di atas papan Arduino (kecuali jika anda menggunakannya sebagai papan yang berdiri sendiri) dan anda sudah bersedia untuk langkah seterusnya!

Nota: Untuk petua mengenai cara memateri pin, anda boleh mengunjungi halaman wiki Github ini.

Langkah 3: Perlindungan Pin

Perisai hanya menggunakan pinout Arduino tetapi menghubungkan pin tertentu untuk tujuan tertentu. Pin ini dapat diringkaskan di bawah:

Pin Kuasa

• GND - Persamaan untuk semua logik dan kekuatan
• 3.3V - 3.3V dari pengatur Arduino. Gunakan ini sama seperti yang anda lakukan di Arduino!
• 5V / LOGIC - Rel 5V dari Arduino ini mengecas bateri LiPo yang menggerakkan SIM7000 dan juga menetapkan voltan logik untuk perubahan I2C dan tahap. Sekiranya anda menggunakan pengawal mikro 3.3V, sambungkan 3.3V ke pin "5V" perisai (sila lihat bahagian di bawah).
• VBAT - Ini memberi akses kepada voltan bateri LiPo dan biasanya tidak disambungkan ke apa-apa di Arduino sehingga anda bebas menggunakannya seperti yang anda mahukan! Ia juga sama dengan voltan input modul SIM7000. Sekiranya anda berfikir tentang mengukur dan memantau voltan ini, periksa perintah "b" dalam tutorial demo yang mengukur voltan dan memaparkan peratusan bateri! Ingat, bateri LiPo diperlukan!
• VIN - Pin ini hanya disambungkan ke pin VIN di Arduino. Anda boleh menghidupkan Arduino seperti biasa dengan 7-12V pada pin ini.

Pin lain

• D6 - Disambungkan ke pin PWRKEY SIM7000
• D7 - Pin Reset SIM7000 (hanya gunakan ini sekiranya berlaku semula kecemasan!)
• D8 - Pin UART Terminal Data Sedia (DTR). Ini dapat digunakan untuk membangunkan modul dari tidur ketika menggunakan perintah "AT + CSCLK"
• D9 - Pin Penunjuk Cincin (RI)
• D10 - UART Transmit (TX) pin SIM7000 (ini bermaksud anda harus menyambungkan Tdu Arduino ke ini!)
• D11 - UART Terima (RX) pin SIM7000 (sambungkan ke pin TX Arduino)
• D12 - Baik D12 di Arduino, TETAPI anda boleh menyambungkannya ke pin gangguan ALERT sensor suhu dengan menyolder pelompat
• SDA / SCL - Sensor suhu disambungkan ke pelindung melalui I2C

Sekiranya anda menggunakan papan sebagai modul mandiri dan bukan sebagai "perisai", atau jika anda menggunakan logik 3.3V dan bukannya 5V, anda perlu membuat sambungan yang diperlukan seperti yang diperincikan dalam bahagian "Pendawaian Papan Host Luar" laman wiki Github ini.

Namun, jika semua yang anda perlukan adalah menguji perintah AT, maka anda hanya perlu menyambungkan bateri LiPo dan kabel USB mikro, kemudian ikuti prosedur ini untuk menguji perintah AT melalui USB. Perhatikan bahawa anda juga dapat menguji perintah AT melalui Arduino IDE, tetapi memerlukan pin penyambung D10 / D11 untuk UART.

Untuk maklumat terperinci mengenai pin pelindung dan apa yang dilakukan oleh setiap pin, lawati halaman wiki Github ini.

Langkah 4: Menghidupkan Perisai

Untuk menghidupkan perisai, pasangkan Arduino dan pasangkan bateri LiPo 3.7V (1000mAH atau kapasiti lebih besar) seperti yang dijual di Adafruit atau Sparkfun. Tanpa bateri, anda mungkin akan melihat modul boot kemudian hancur tidak lama kemudian. Anda masih boleh menghidupkan Arduino seperti biasa melalui kabel USB atau secara luaran dengan sumber kuasa 7-12V pada pin VIN dan rel 5V di Arduino akan mengecas bateri LiPo. Perhatikan bahawa jika anda menggunakan papan Arduino standard, anda dapat menyalakannya dengan selamat melalui sumber kuasa luaran sambil juga memasang kabel pengaturcaraan kerana ia mempunyai litar pemilihan voltan.

Petunjuk LED

Pada mulanya anda mungkin tertanya-tanya apakah papan itu masih hidup kerana mungkin tidak ada LED yang menyala. Ini kerana LED "PWR" adalah penunjuk kuasa untuk modul SIM7000 itu sendiri, dan walaupun anda membekalkan kuasa, anda belum menghidupkan modul tersebut! Ini dilakukan dengan menaikkan PWRKEY rendah sekurang-kurangnya 72ms, yang akan saya jelaskan kemudian. Juga, jika anda mempunyai bateri yang disambungkan dan tidak diisi penuh, LED "SELESAI" hijau tidak akan menyala, tetapi jika anda tidak mempunyai bateri yang disambungkan, LED ini harus menyala (dan mungkin berkelip sekali sekala apabila ditipu memikirkan bateri yang tidak ada tidak dicas sepenuhnya kerana sedikit penurunan voltan).

Sekarang setelah anda tahu bagaimana memberi kuasa kepada semua, mari beralih ke barangan selular!

Langkah 5: Kad SIM & Antena

Memilih Kad SIM

Sekali lagi, kad SIM anda harus dapat menyokong LTE CAT-M (bukan hanya LTE tradisional seperti yang mungkin ada di telefon anda) atau NB-IoT, dan ia harus berukuran SIM "mikro". Pilihan terbaik yang saya dapati untuk perisai ini ialah kad SIM Hologram Developer yang menyediakan 1MB / bulan secara percuma dan akses ke API dan sumber Hologram untuk kad SIM pertama! Cukup log masuk ke papan pemuka Hologram.io anda dan masukkan nombor CCID SIM untuk mengaktifkannya, kemudian tetapkan tetapan APN dalam kod (sudah ditetapkan secara lalai). Ia mudah dan berfungsi di mana sahaja di dunia kerana Hologram menyokong lebih daripada 200 syarikat penerbangan di seluruh dunia!

Perlu diperhatikan bahawa versi SIM7000C / E / G juga menyokong fallback 2G, jadi jika anda benar-benar ingin menguji dan tidak mempunyai kad SIM LTE CAT-M atau NB-IoT, anda masih dapat menguji modul pada 2G.

Memasukkan Kad SIM

Pertama sekali, anda mesti melepaskan SIM mikro dari pemegang kad SIM bersaiz biasa. Pada pelindung LTE cari pemegang kad SIM di sebelah kiri papan berhampiran penyambung bateri. Kad SIM dimasukkan ke dalam pemegang ini dengan kenalan logam SIM menghadap ke bawah dan takik kecil di satu tepi menghadap pemegang kad SIM.

Kebaikan Antena

Perisai dilengkapi dengan antena dual LTE / GPS yang sangat sesuai! Ia juga fleksibel (walaupun anda tidak harus banyak memutar dan membengkokkannya kerana anda mungkin memutuskan kabel antena dari antena jika anda tidak berhati-hati) dan mempunyai pelekat yang terkelupas di bahagian bawah. Menyambungkan wayar sangat mudah: bawa wayar dan pasangkannya ke penyambung uFL yang sesuai di tepi kanan pelindung. CATATAN: Pastikan anda memasangkan wayar LTE pada antena ke penyambung LTE pada perisai, dan sama dengan wayar GPS kerana mereka bersilang!

Langkah 6: Persediaan IDE Arduino

Perisai SIM7000 ini didasarkan pada papan Adafruit FONA dan menggunakan perpustakaan yang sama tetapi diperbaiki dengan sokongan modem tambahan. Anda boleh membaca arahan lengkap mengenai cara memasang perpustakaan FONA saya yang disemak di sini di halaman Github saya.

Anda juga dapat melihat cara menguji sensor suhu MCP9808 dengan mengikuti arahan ini, tetapi di sini saya akan memfokuskan pada perkara selular!

Langkah 7: Contoh Arduino

Penyediaan Kadar Baud

Secara lalai, SIM7000 berjalan pada 115200 baud tetapi ini terlalu pantas untuk siri perisian untuk beroperasi dengan pasti dan watak-watak mungkin muncul secara rawak sebagai kotak persegi atau simbol ganjil lain (misalnya, "A" dapat ditunjukkan sebagai "@"). Inilah sebabnya mengapa jika anda melihat dengan teliti, Arduino mengkonfigurasi modul ke tahap baud yang lebih rendah 9600 setiap kali ia diinisialisasi. Nasib baik peralihan diurus secara automatik oleh kod, jadi anda tidak perlu melakukan sesuatu yang istimewa untuk memasangnya!

Demo Perisai LTE

Seterusnya, ikuti arahan ini untuk membuka lakaran "LTE_Demo" (atau variasi lakaran mana pun, bergantung pada mikrokontroler mana yang anda gunakan). Sekiranya anda menatal ke hujung fungsi "setup ()" anda akan melihat garis "fona.setGPRSNetworkSettings (F (" hologram "));" yang menetapkan APN untuk kad SIM Hologram. Ini sangat diperlukan, dan jika anda menggunakan kad SIM yang berbeza, anda mesti terlebih dahulu merujuk dokumentasi kad mengenai APN itu. Perhatikan bahawa anda hanya perlu menukar baris ini jika anda tidak menggunakan kad SIM Hologram.

Semasa kod berjalan, Arduino akan berusaha untuk berkomunikasi dengan SIM7000 melalui UART (TX / RX) menggunakan SoftwareSerial. Untuk melakukan ini, tentu saja, SIM7000 harus dihidupkan, jadi ketika sedang berusaha untuk membuat sambungan, periksa LED "PWR" untuk memastikan ia menyala! (Catatan: ia harus dihidupkan kira-kira 4 s atau lebih setelah kod berjalan). Setelah Arduino berjaya menjalin komunikasi dengan modul, anda akan melihat menu besar dengan banyak tindakan yang dapat dilakukan oleh modul! Walau bagaimanapun, perhatikan bahawa beberapa daripadanya adalah untuk modul 2G atau 3G SIMCom yang lain, jadi tidak semua perintah dapat digunakan pada SIM7000 tetapi banyak daripadanya! Cukup ketik huruf yang sesuai dengan tindakan yang ingin Anda lakukan dan klik "Kirim" di kanan atas monitor bersiri atau tekan butang Enter. Tonton dengan kagum ketika perisai membalas balasan!

Perintah Demo

Berikut adalah beberapa arahan yang harus anda jalankan untuk memastikan modul anda disiapkan sebelum meneruskan:

• Ketik "n" dan tekan enter untuk memeriksa pendaftaran rangkaian. Anda akan melihat "Berdaftar (rumah)". Sekiranya tidak, periksa apakah antena anda terpasang dan anda mungkin juga harus menjalankan perintah "G" (dijelaskan di bawah) terlebih dahulu!
• Periksa kekuatan isyarat rangkaian dengan memasukkan "i". Anda harus mendapat nilai RSSI; semakin tinggi nilai ini semakin baik! Tambang saya adalah 31, yang menunjukkan pendakap kekuatan isyarat terbaik!
• Masukkan arahan "1" untuk memeriksa beberapa maklumat rangkaian yang sangat menarik. Anda boleh mendapatkan mod sambungan, nama pembawa, band, dll.
• Sekiranya bateri anda disambungkan, cubalah perintah "b" untuk membaca voltan dan peratusan bateri. Sekiranya anda tidak menggunakan bateri, perintah ini akan selalu dibaca sekitar 4200mV dan oleh itu mengatakan ia dicas 100%.
• Sekarang masukkan "G" untuk mengaktifkan data selular. Ini menetapkan APN dan sangat penting untuk menghubungkan peranti anda ke web! Sekiranya anda melihat "KESALAHAN" cuba matikan data dengan menggunakan "g", kemudian cuba lagi.
• Untuk menguji sama ada anda benar-benar dapat melakukan sesuatu dengan modul anda, masukkan "w". Ia akan meminta anda memasukkan URL laman web yang ingin anda baca, dan menyalin / menempelkan contoh URL "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/sim7000test123" dan tekan enter. Sejurus selepas itu, ia akan memberi anda mesej seperti "{" ini ":" gagal "," dengan ": 404," kerana ":" kami tidak dapat menemui ini "}" (dengan andaian tidak ada yang menyiarkan data untuk "sim7000test123")
• Sekarang mari kita uji mengirim data palsu ke dweet.io, API awan percuma dengan memasukkan "2" di monitor bersiri. Anda harus melihatnya berjalan melalui beberapa arahan AT.
• Untuk menguji apakah data benar-benar berjaya, cuba "w" sekali lagi dan kali ini masukkan "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{deviceID}" tanpa tanda kurung, di mana ID peranti adalah IMEI bilangan peranti anda yang harus dicetak di bahagian paling atas monitor bersiri dari permulaan modul. Anda harus melihat "berjaya" dan respons JSON yang mengandungi data yang baru anda kirimkan! (Perhatikan bahawa bateri 87% hanyalah nombor palsu yang dinyatakan dalam kod dan mungkin bukan tahap bateri sebenar anda)
• Kini tiba masanya untuk menguji GPS! Aktifkan kuasa ke GPS menggunakan "O"
• Masukkan "L" untuk meminta data lokasi. Perhatikan bahawa anda mungkin harus menunggu sekitar 7-10s sebelum mendapat perbaikan di lokasi. Anda boleh terus memasukkan "L" sehingga menunjukkan beberapa data!
• Setelah memberi anda data, salin dan tampal ke Microsoft Word atau penyunting teks supaya lebih mudah dibaca. Anda akan melihat bahawa nombor ketiga (nombor dipisahkan dengan koma) adalah tarikh dan masa, dan tiga nombor seterusnya ialah garis lintang, garis bujur, dan ketinggian (dalam meter) lokasi anda! Untuk memeriksa sama ada tepat, pergi ke alat dalam talian ini dan cari lokasi semasa anda. Ia harus memberi anda lat / panjang dan ketinggian dan membandingkan nilai-nilai ini dengan nilai yang diberikan oleh GPS anda!
• Sekiranya anda tidak memerlukan GPS, anda boleh mematikannya menggunakan "o"
• Bersenang-senang dengan perintah lain dan lihat contoh lakaran "IoT_Example" untuk contoh menarik mengenai cara menghantar data ke API awan percuma melalui LTE!

Hantar & Terima Teks

Untuk melihat cara menghantar teks dari perisai terus ke telefon mana pun dan menghantar teks ke perisai melalui Papan Pemuka Hologram atau API, sila baca halaman wiki Github ini.

Contoh IoT: Penjejakan GPS

Setelah anda mengesahkan semuanya berfungsi seperti yang diharapkan, buka lakaran "IoT_Example". Contoh kod ini menghantar lokasi GPS dan data galas, suhu, dan tahap bateri ke awan! Muat naik kod dan tonton dengan kagum ketika perisai melakukan keajaibannya! Untuk memeriksa sama ada data benar-benar dikirim ke awan, pergi ke "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{IMEI}" di mana-mana penyemak imbas (isikan nombor IMEI yang terdapat di bahagian atas monitor bersiri selepas permulaan modul, atau dicetak pada modul SIMCOM anda) dan anda akan melihat data yang dihantar oleh peranti anda!

Dengan contoh ini, anda juga dapat melepaskan baris dengan "#define samplingRate 30" untuk menghantar data berulang kali dan bukan hanya berjalan sekali. Ini menjadikan peranti anda pada dasarnya peranti penjejak GPS!

Untuk maklumat lebih lanjut, sila lawati tutorial yang saya buat untuk penjejakan GPS masa nyata:

• Tutorial GPS tracker bahagian 1
• Tutorial pelacak GPS bahagian 2

Penyelesaian masalah

Untuk soalan biasa dan masalah penyelesaian masalah, sila lawati Soalan Lazim di Github.

Langkah 8: Menguji Dengan Perintah AT

Ujian dari Arduino IDE

Sekiranya anda ingin mengirim perintah AT ke modul melalui monitor bersiri, gunakan perintah "S" dari menu untuk memasuki mod tiub bersiri. Ini akan menjadikan semua yang anda taipkan dalam monitor bersiri akan dihantar ke modul. Walaupun begitu, pastikan untuk mengaktifkan "Kedua-dua NL & CR" di bahagian bawah monitor bersiri, jika tidak, anda tidak akan melihat respons terhadap arahan anda kerana modul tidak akan tahu anda sudah selesai menaip!

Untuk keluar dari mod ini, cukup tekan butang reset pada Arduino anda. Perhatikan bahawa jika anda menggunakan papan berasaskan ATmega32u4 atau ATSAMD21, anda juga harus memulakan semula monitor bersiri.

Untuk maklumat lebih lanjut mengenai menghantar arahan AT dari Arduino IDE, sila lihat halaman wiki ini.

Menguji Secara Langsung Melalui USB

Mungkin kaedah yang lebih mudah (untuk pengguna Windows) ialah memasang pemacu Windows yang diperincikan dalam tutorial ini dan menguji arahan AT dengan menggunakan port USB mikro perisai!

Sekiranya anda masih ingin bereksperimen dengan perintah AT tetapi mahu menjalankannya secara berurutan dan tidak mahu mengacaukan perpustakaan FONA, anda boleh melakukannya dengan perpustakaan kecil yang ringkas yang saya tulis yang disebut "Perpustakaan Perintah AT" yang anda boleh dapatkan di sini di Github. Yang perlu anda lakukan ialah memuat turun ZIP dari repositori dan mengekstraknya ke folder perpustakaan Arduino anda dan lakaran contoh (disebut "AT_Command_Test.ino") untuk SIM7000 boleh didapati di sini di LTE Github perisai LTE. Perpustakaan ini membolehkan anda menghantar perintah AT melalui Serial Perisian dengan waktu tamat, memeriksa balasan tertentu dari modul, tidak, atau kedua-duanya!

Langkah 9: Penggunaan Semasa

Untuk peranti IoT, anda ingin melihat nombor ini jauh lebih rendah, jadi mari kita lihat beberapa spesifikasi teknologi! Untuk laporan terperinci mengenai pengukuran penggunaan semasa, sila lihat halaman Github ini.

Inilah ringkasan ringkas:

• Modul SIM7000 dimatikan: keseluruhan perisai menarik <8uA pada bateri LiPo 3.7V
• Mod tidur mengambil kira-kira 1.5mA (termasuk LED PWR hijau, jadi mungkin ~ 1mA tanpanya) dan tetap terhubung ke rangkaian
• Tetapan e-DRX dapat mengkonfigurasi masa kitaran perundingan rangkaian dan menjimatkan tenaga tetapi juga akan melambatkan perkara seperti mesej teks masuk bergantung pada waktu kitaran yang ditetapkan
• Bersambung ke rangkaian LTE CAT-M1, tidak berfungsi: ~ 12mA
• GPS menambah ~ 32mA
• Menyambungkan USB menambah ~ 20mA
• Penghantaran data melalui LTE CAT-M1 ialah ~ 96mA selama ~ 12s
• Menghantar cabutan SMS ~ 96mA selama ~ 10s
• Menerima cabutan SMS ~ 89mA selama ~ 10s
• PSM terdengar seperti ciri yang hebat tetapi masih belum berfungsi

Dan inilah sedikit penjelasan:

• Mod Turunkan: Anda boleh menggunakan fungsi "fona.powerDown ()" untuk mematikan SIM7000 sepenuhnya. Dalam keadaan ini modul hanya menarik sekitar 7.5uA, dan tidak lama selepas anda mematikan modul, LED "PWR" juga akan dimatikan.
• Mod Penjimatan Daya (PSM): Mod ini seperti mod pemadaman kuasa tetapi modem tetap didaftarkan ke rangkaian sambil menarik hanya 9uA sambil tetap mengaktifkan modul. Dalam mod ini hanya kuasa RTC yang akan aktif. Bagi peminat ESP8266 di luar sana, pada dasarnya adalah "ESP.deepSleep ()" dan pemasa RTC dapat membangunkan modul tetapi anda boleh melakukan beberapa perkara yang cukup menarik seperti membangunkan modem dengan menghantar SMS. Namun, sayangnya saya tidak dapat menggunakan ciri ini. Pasti beritahu saya jika anda melakukannya!
• Mod Penerbangan: Dalam mod ini kuasa masih dibekalkan ke modul tetapi RF dilumpuhkan sepenuhnya tetapi kad SIM masih aktif serta antara muka UART dan USB. Anda boleh memasuki mod ini menggunakan "AT + CFUN = 4" tetapi saya juga tidak melihat ini berlaku.
• Mod Fungsi Minimum: Mod ini sama dengan Mode Penerbangan kecuali antara muka kad SIM tidak dapat diakses. Anda boleh memasuki mod ini menggunakan "AT + CFUN = 0" tetapi anda juga dapat memasuki mod ini menggunakan "AT + CSCLK = 1" setelah itu SIM7000 akan menarik pin DTR ketika modul berada dalam mod siaga. Dalam mod tidur ini, menarik DTR rendah akan membangunkan modul. Ini sangat berguna kerana membangunkannya jauh lebih cepat daripada mengaktifkannya dari awal!
• Mod Penerimaan / Penghantaran Tidak Berterusan (DRX / DTX): Anda boleh mengkonfigurasi "kadar pensampelan" modul untuk bercakap, sehingga modul hanya memeriksa mesej teks atau menghantar data pada kadar yang lebih cepat atau lebih perlahan, sementara tetap tersambung ke rangkaian. Ini mengurangkan penggunaan semasa dengan ketara!
• Lumpuhkan LED "PWR": Untuk menjimatkan beberapa wang lagi, anda boleh mematikan LED kuasa modul dengan memotong pelompat solder yang biasanya ditutup di sebelahnya. Sekiranya kemudian anda berubah fikiran dan menginginkannya kembali, hanya buat pelompat!
• LED "NETLIGHT" Hidup / Mati: Anda juga dapat menggunakan "AT + CNETLIGHT = 0" untuk mematikan LED status rangkaian biru sepenuhnya jika anda tidak memerlukannya!
• GNSS Hidup / Mati: Anda dapat menyimpan 30mA dengan mematikan GPS menggunakan perintah "fona.enableGPS ()" dengan benar atau salah sebagai parameter input. Sekiranya anda tidak menggunakannya, saya cadangkan anda mematikannya! Saya juga mendapati bahawa hanya memerlukan sekitar 20-an untuk memperbaiki lokasi dari awal yang sejuk dan hanya kira-kira 2 saat peranti sudah dihidupkan (seperti jika anda mematikan GPS, kemudian hidupkan semula dan tanya semula), yang cukup pantas ! Anda juga boleh bereksperimen dengan permulaan yang panas / panas dan GPS yang dibantu.

Langkah 10: Kesimpulan

Secara keseluruhan, SIM7000 sangat pantas dan menggunakan teknologi canggih dengan GPS bersepadu dan dilengkapi dengan ciri-ciri keren! Malangnya bagi kita di Amerika Syarikat, NB-IoT tidak digunakan sepenuhnya di sini jadi kita harus menunggu sedikit sehingga keluar, tetapi dengan perisai LTE ini kita masih boleh menggunakan LTE CAT-M1 di rangkaian AT&T dan Verizon. Perisai ini bagus untuk bereksperimen dengan peranti selular berkuasa rendah seperti pelacak GPS, pengecas jarak jauh, dan banyak lagi! Dengan memasukkan perisai dan modul lain untuk perkara seperti penyimpanan kad SD, panel solar, sensor, dan penyambungan wayarles yang lain, kemungkinan hampir tidak berkesudahan!

• Sekiranya anda menyukai projek ini, sila beri hati dan pilih!
• Sekiranya anda mempunyai komen, cadangan, atau pertanyaan, sila hantarkan di bawah!
• Untuk memesan perisai anda sendiri, sila kunjungi laman web saya untuk mendapatkan maklumat atau memesannya di Amazon.com
• Seperti biasa, sila kongsikan projek ini!

Dengan itu, selamat mencuba dan pastikan untuk berkongsi projek dan penambahbaikan anda dengan semua orang!

~ Tim