Botletics LTE CAT-M/NB-IoT + štít GPS pre Arduino: 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Prehľad

Štít Botletics SIM7000 LTE CAT-M/NB-IoT využíva novú technológiu LTE CAT-M a NB-IoT a má tiež integrovaný GNSS (štandard GPS, GLONASS a BeiDou/Compass, Galileo, QZSS) na sledovanie polohy. Existuje niekoľko modulov radu SIM7000, ktoré slúžia rôznym regiónom po celom svete, a SIMCOM našťastie uľahčuje identifikáciu: SIM7000A (americký), SIM7000E (európsky), SIM7000C (čínsky) a SIM7000G (globálny). V súčasnosti je NB-IoT podporovaný v mnohých krajinách po celom svete, ale bohužiaľ nie v USA, aj keď je komerčne dostupný v blízkej budúcnosti (2019) a bez ohľadu na to môžeme stále využívať funkcie LTE CAT-M!

Ak chcete štít použiť, jednoducho ho zapojte do Arduina, vložte kompatibilnú SIM kartu, pripojte anténu LTE/GPS a môžete vyraziť!

Úvod

So vznikom zariadení s nízkym výkonom IoT s mobilným pripojením a vyradením 2G (iba T-mobile s podporou 2G/GSM do roku 2020) sa všetko pohybuje smerom k LTE, a preto sa mnoho ľudí snaží nájsť lepšie riešenia. To však tiež mnohým nadšencom zanechalo facepalming so starou technológiou 2G, ako sú moduly série SIM800 od SIMCOM. Aj keď sú tieto 2G a 3G moduly skvelým východiskovým bodom, je načase pohnúť sa dopredu a spoločnosť SIMCOM nedávno na konferencii vývojárov oznámila svoj nový modul SIM7000A LTE CAT-M. Aké vzrušujúce!:)

Úžasné na tom všetkom je, že SIMCOM extrémne zjednodušil prechod z ich 2G a 3G modulov na tento nový modul! Séria SIM7000 používa mnoho rovnakých AT príkazov, ktoré minimalizujú vývoj softvéru míľovými krokmi! Adafruit už tiež má na Githube nádhernú knižnicu FONA, ktorú je možné použiť na zavedenie tejto novej SIM7000 na párty!

Čo je LTE CAT-M?

LTE CAT-M1 je považovaný za technológiu LTE druhej generácie a má nižší výkon a je vhodnejší pre zariadenia IoT. Technológia NarrowBand IoT (NB-IoT) alebo „CAT-M2“je technológia nízkoenergetickej širokopásmovej siete (LPWAN), ktorá bola špeciálne navrhnutá pre zariadenia s nízkym výkonom IoT. Ide o relatívne novú technológiu, ktorá, žiaľ, v USA zatiaľ nie je k dispozícii, aj keď spoločnosti pracujú na testovaní a budovaní infraštruktúry. Pokiaľ ide o zariadenia IoT využívajúce rádiovú technológiu (RF), je potrebné mať na pamäti niekoľko vecí: Spotreba energie Šírka pásma Rozsah Rozsah balenia (odoslať veľa údajov Cena Každý z nich má kompromisy (a všetky ich skutočne nevysvetlím); napríklad veľká šírka pásma umožňuje zariadeniam odosielať veľa dát (ako je váš telefón, ktorý môže streamovať YouTube!), ale to tiež znamená, že je veľmi energeticky náročný. Zvýšenie dosahu („oblasť“siete) tiež zvýši spotrebu energie. V prípade NB-IoT, skrátenie šírky pásma znamená, že nebudete môcť odosielať veľké množstvo dát, ale pre zariadenia IoT je to perfektné pri snímaní súhrnných údajov do cloudu! Preto je technológia „úzkeho pásma“ideálna pre zariadenia s malým výkonom a malým množstvom údajov, ale stále s veľkým dosahom (široká oblasť)!

Štít Botletics SIM7000 pre Arduino

Štít, ktorý som navrhol, používa sériu SIM7000, aby umožnila používateľom mať extrémne nízkoenergetickú technológiu LTE CAT-M a GPS na špičkách prstov! Štít je tiež vybavený snímačom teploty MCP9808 I2C, ktorý je vynikajúci na to, aby ste aspoň niečo odmerali a odoslali prostredníctvom mobilného pripojenia.

• Štít je open source! Jéj!
• Všetku dokumentáciu (súbory EAGLE PCB, kód Arduino a podrobnú wiki) nájdete tu na Github.
• Ak chcete zistiť, ktorá verzia SIM7000 je pre vás najvhodnejšia, navštívte túto stránku wiki.
• Súpravu štítu Botletics SIM7000 je možné kúpiť tu na Amazon.com

Krok 1: Zhromaždite diely

Nasleduje zoznam všetkých potrebných súčiastok:

• Doska kompatibilná s Arduino alebo Arduino - Arduino Uno je na to najbežnejšou voľbou! Ak chcete štít LTE používať skutočne ako „štít“, mali by ste použiť dosku Arduino s tvarovým faktorom Arduino. Je zrejmé, že budete tiež potrebovať programovací kábel na odosielanie náčrtov Arduina na tabuľu! Ak nepoužívate dosku s tvarovým faktorom Arduino, je to tiež v poriadku! Na tejto stránke wiki sú informácie o tom, aké pripojenia je potrebné vykonať, a boli testované rôzne mikrokontroléry vrátane ESP8266, ESP32, ATmega32u4, ATmega2560 a ATSAMD21.
• Sada štítov Botletics SIM7000 - Štít je dodávaný s duálnou anténou LTE/GPS uFL a stohovaním zásuviek! Doska sa dodáva v troch rôznych verziách (SIM7000A/C/E/G) a v závislosti od krajiny, v ktorej žijete, budete musieť vybrať správnu verziu. Vytvoril som túto stránku na wiki Github, ktorá vám ukáže, ako zistiť, ktorá verzia je pre vás najlepšia!
• LTE CAT-M alebo NB-IoT SIM karta-Hoci súprava už neobsahuje bezplatnú SIM kartu, môžete si vybrať hologramovú SIM kartu, ktorá vám poskytne 1 MB mesačne zadarmo a funguje prakticky kdekoľvek na svete, pretože Hologram nadviazal partnerstvo s viac ako 500 nosičmi! Majú tiež priebežné a mesačné plány a skvelé komunitné fórum technickej podpory pri aktivácii SIM karty, rozhraniach Hologram API a ďalších! Funguje to skvele s týmto štítom po celej krajine v USA pre siete AT&T a Verizon LTE CAT-M1, ale všimnite si, že v iných krajinách budete možno musieť dostať vlastnú SIM kartu od miestneho poskytovateľa, pretože Hologram nadväzuje partnerstvo s operátormi a CAT-M a NB-IoT je relatívne nový.
• Batéria LiPo 3,7 V (1 000 mAh+): Pri hľadaní sietí alebo pri prenose údajov môže štít čerpať značné množstvo prúdu a nemôžete sa spoliehať na priame napájanie z 5V zbernice Arduino. Pripojte 3,7 V batériu LiPo do konektora JST na doske a uistite sa, že je batéria zapojená kladným vodičom vľavo (podobne ako v Sparkfun alebo Adafruit). Je tiež dôležité zabezpečiť, aby batéria mala kapacitu najmenej 500mAH (minimum), aby dokázala dodať dostatok prúdu a zabrániť reštartu modulu počas prúdových špičiek. Na zaistenie stability sa odporúča 1000 mAh alebo viac. Dôvodom tejto minimálnej kapacity je to, že nabíjacie obvody batérií LiPo sú nastavené na 500 mA, preto by ste sa mali uistiť, že batéria má kapacitu najmenej 500 mAh, aby ste predišli poškodeniu batérie.

Krok 2: Zostavte štít

Aby ste mohli štít používať, budete naň musieť spájkovať záhlavia, pokiaľ neplánujete používať túto dosku ako „štít“a namiesto toho ako samostatný modul, čo je tiež v poriadku! Príkladom toho je použitie Arduino Micro ako ovládača a oddelené zapojenie k štítu.

Najbežnejšou voľbou na použitie dosky ako štítu Arduino je stohovanie ženských hlavičiek, ktoré sú súčasťou štítu. Po spájkovaní záhlaví pokračujte a umiestnite štít na vrch dosky Arduino (pokiaľ ho nepoužívate ako samostatnú dosku) a ste pripravení na ďalší krok!

Poznámka: Tipy na spájkovanie kolíkov nájdete na tejto stránke wiki Github.

Krok 3: Štíty pinouty

Štít jednoducho používa pinout Arduina, ale spája určité piny na konkrétne účely. Tieto kolíky je možné zhrnúť nižšie:

Napájacie piny

• GND - spoločný základ pre všetku logiku a moc
• 3,3 V - 3,3 V z regulátora Arduino. Použite to rovnako ako na Arduine!
• 5V / LOGIC - Táto 5V koľajnica od spoločnosti Arduino nabíja batériu LiPo, ktorá napája SIM7000, a tiež nastavuje logické napätie pre I2C a radenie úrovní. Ak používate mikrokontrolér 3,3 V, zapojte 3,3 V na pin „5 V“štítu (pozrite si nižšie uvedenú časť).
• VBAT - Toto poskytuje prístup k napätiu batérie LiPo a zvyčajne nie je na Arduine k ničomu pripojené, takže ho môžete používať, ako chcete! Je to tiež rovnaké ako vstupné napätie modulu SIM7000. Ak uvažujete o meraní a monitorovaní tohto napätia, pozrite sa na príkaz „b“v demo návode, ktorý meria napätie a zobrazuje percento batérie! Nezabudnite, že je potrebná batéria LiPo!
• VIN - Tento pin je jednoducho pripojený k kolíku VIN na Arduine. Arduino môžete napájať obvyklým spôsobom so 7-12 V na tomto pine.

Ostatné piny

• D6 - Pripojený k kolíku PWRKEY karty SIM7000
• D7 - Resetovací kolík SIM7000 (použite ho iba v prípade núdzového resetu!)
• D8 - Pin UART Data Terminal Ready (DTR). Toto je možné použiť na prebudenie modulu z režimu spánku pri použití príkazu „AT+CSCLK“
• D9 - Kolík indikátora krúžku (RI)
• D10 - pin UART Transmit (TX) na SIM7000 (to znamená, že by ste k tomu mali pripojiť TX Arduina!)
• D11 - UART prijímací (RX) kolík SIM7000 (pripojte k pinovému TX Arduina)
• D12 - Dobrý D12 na Arduine, ALE môžete ho pripojiť k prerušovaciemu kolíku ALERT snímača teploty spájkovaním prepojky
• SDA/SCL - snímač teploty je k štítu pripojený cez I2C

Ak dosku používate ako samostatný modul a nie ako „štít“alebo ak namiesto 5 V používate logiku 3,3 V, budete musieť vykonať potrebné pripojenia, ako je popísané v časti „Zapojenie externej hostiteľskej dosky“táto wiki stránka Github.

Ak však všetko, čo potrebujete, je testovať AT príkazy, potom stačí pripojiť iba batériu LiPo a kábel micro USB a potom pomocou AT testovať príkazy cez USB. Všimnite si toho, že AT príkazy môžete testovať aj prostredníctvom Arduino IDE, ale to by vyžadovalo pripojenie pinov D10/D11 pre UART.

Podrobné informácie o vývodoch štítu a o tom, čo každý pin robí, nájdete na tejto wiki stránke Github.

Krok 4: Napájanie štítu

Na napájanie štítu stačí zapojiť Arduino a zapojiť 3,7 V batériu LiPo (1 000 mAh alebo väčšiu kapacitu), ako sú batérie predávané v Adafruit alebo Sparkfun. Bez batérie pravdepodobne uvidíte spustenie modulu a potom krátko na to zlyhanie. Arduino môžete stále napájať ako obvykle pomocou kábla USB alebo externe pomocou zdroja napájania 7-12 V na kolíku VIN a 5V lišta na Arduine bude nabíjať batériu LiPo. Všimnite si toho, že ak používate štandardnú dosku Arduino, môžete ju bezpečne napájať z externého zdroja napájania a zároveň nechať zapojený programovací kábel, pretože má obvody na výber napätia.

LED indikácia

Spočiatku vás môže zaujímať, či je doska ešte živá, pretože sa pravdepodobne nerozsvieti žiadna dióda LED. Dôvodom je, že LED „PWR“je indikátorom napájania samotného modulu SIM7000, a hoci dodávate energiu, modul ste ešte nezapli! To sa dosiahne pulzovaním nízkej hodnoty PWRKEY najmenej 72 ms, čo vysvetlím neskôr. Tiež, ak máte pripojenú batériu a nie je úplne nabitá, zelená LED dióda „HOTOVO“sa nerozsvieti, ale ak nemáte batériu pripojenú, táto dióda LED by sa mala rozsvietiť (a môže občas blikať, keď je zapojená do myslíme si, že neexistujúca batéria nie je úplne nabitá kvôli miernemu poklesu napätia).

Teraz, keď viete, ako napájať všetko, prejdeme k bunkovým veciam!

Krok 5: SIM karta a anténa

Výber SIM karty

Vaša SIM karta musí opäť podporovať LTE CAT-M (nielen tradičné LTE, ako je pravdepodobne vo vašom telefóne) alebo NB-IoT, a musí mať veľkosť „micro“SIM karty. Najlepšou možnosťou, ktorú som našiel pre tento štít, je SIM karta Hologram Developer SIM, ktorá poskytuje 1 MB/mesiac zadarmo a prístup k rozhraniam API a zdrojom Hologramu pre prvú SIM kartu! Jednoducho sa prihláste na svoj hlavný panel Hologram.io a zadajte číslo CCID karty SIM, aby ste ju aktivovali, a potom v kóde nastavte nastavenia APN (už je predvolene nastavené). Je bezproblémový a funguje kdekoľvek na svete, pretože Hologram podporuje viac ako 200 dopravcov na celom svete!

Je potrebné poznamenať, že verzie SIM7000C/E/G podporujú aj záložnú sieť 2G, takže ak naozaj chcete testovať a nemáte SIM kartu LTE CAT-M alebo NB-IoT, môžete modul stále testovať na 2G.

Vloženie SIM karty

Najprv by ste mali vytiahnuť micro SIM z držiaka SIM karty normálnej veľkosti. Na štíte LTE nájdite držiak karty SIM na ľavej strane dosky v blízkosti konektora batérie. Karta SIM je vložená do tohto držiaka kovovými kontaktmi karty SIM nadol a malým výrezom na jednom okraji smerom k držiaku karty SIM.

Anténa dobrota

Štítová sada je dodávaná s skutočne praktickou duálnou anténou LTE/GPS! Je tiež flexibilný (aj keď by ste sa nemali pokúšať ho veľa krútiť a ohýbať, pretože ak si nedáte pozor, mohli by ste prerušiť anténne káble z antény) a v spodnej časti má odlepiteľné lepidlo. Pripojenie vodičov je veľmi jednoduché: stačí vziať káble a zacvaknúť ich do zodpovedajúcich konektorov uFL na pravom okraji štítu. POZNÁMKA: Uistite sa, že ste zosúladili kábel LTE na anténe s konektorom LTE na štíte a to isté s káblom GPS, pretože sú krížom krážom!

Krok 6: Nastavenie IDE Arduino

Tento štít SIM7000 je založený na doskách Adafruit FONA a používa rovnakú knižnicu, ale je vylepšený o pridanú podporu modemu. Úplné informácie o tom, ako nainštalovať moju revidovanú knižnicu FONA, si môžete prečítať tu na mojej stránke Github.

Môžete tiež vidieť, ako vyskúšať teplotný snímač MCP9808 podľa týchto pokynov, ale tu sa budem zameriavať predovšetkým na bunkové veci!

Krok 7: Príklad Arduina

Nastavenie prenosovej rýchlosti

V predvolenom nastavení SIM7000 beží na 115200 baudov, ale je to príliš rýchle na to, aby softvérové seriály spoľahlivo fungovali a znaky sa môžu náhodne zobrazovať ako štvorce alebo iné nepárne symboly (napríklad „A“sa môže zobrazovať ako „@“). Preto keď sa pozriete pozorne, Arduino nakonfiguruje modul na nižšiu prenosovú rýchlosť 9600 pri každej jeho inicializácii. Našťastie sa o prepínanie stará automaticky kód, takže na jeho nastavenie nemusíte robiť nič špeciálne!

Ukážka LTE štítu

Ďalej podľa týchto pokynov otvorte skicu „LTE_Demo“(alebo akúkoľvek variáciu tejto skice, v závislosti od toho, ktorý mikrokontrolér používate). Ak prejdete nadol na koniec funkcie „setup ()“, uvidíte riadok „fona.setGPRSNetworkSettings (F („ hologram “));“ktorý nastavuje APN pre hologramovú SIM kartu. Je to úplne nevyhnutné a ak používate inú SIM kartu, mali by ste sa najskôr v dokumentácii karty dozvedieť, čo je to APN. Tento riadok musíte zmeniť iba vtedy, ak nepoužívate hologramovú SIM kartu.

Po spustení kódu sa Arduino pokúsi komunikovať so SIM7000 prostredníctvom UART (TX/RX) pomocou SoftwareSerial. Aby to bolo možné, musí byť SIM7000 samozrejme zapnutá, takže keď sa pokúša nadviazať spojenie, skontrolujte, či sa rozsvieti LED dióda „PWR“! (Poznámka: Po spustení kódu by sa malo zapnúť asi 4 sekundy). Potom, čo Arduino úspešne nadviaže komunikáciu s modulom, mali by ste vidieť veľkú ponuku s množstvom akcií, ktoré modul môže vykonávať! Všimnite si však, že niektoré z nich sú pre ostatné moduly 2G alebo 3G spoločnosti SIMCom, takže nie všetky príkazy sú použiteľné pre SIM7000, ale veľa z nich je! Jednoducho zadajte písmeno zodpovedajúce akcii, ktorú chcete vykonať, a kliknite na „Odoslať“v pravom hornom rohu sériového monitora alebo jednoducho stlačte kláves Enter. Sledujte s úžasom, ako štít chrlí odpoveď!

Príkazy na ukážku

Nasleduje niekoľko príkazov, ktoré by ste mali spustiť, aby ste sa uistili, že je váš modul nastavený, než budete pokračovať:

• Zadajte „n“a stlačením klávesu Enter skontrolujte registráciu v sieti. Mali by ste vidieť „Registrovaný (doma)“. Ak nie, skontrolujte, či je pripojená vaša anténa a tiež budete musieť najskôr spustiť príkaz „G“(vysvetlené nižšie)!
• Skontrolujte silu signálu siete zadaním „i“. Mali by ste dostať hodnotu RSSI; čím vyššia je táto hodnota, tým lepšie! Môj mal 31, čo naznačuje najlepšiu konzolu sily signálu!
• Zadajte príkaz „1“a overte si skutočne skvelé informácie o sieti. Môžete získať aktuálny režim pripojenia, názov operátora, pásmo atď.
• Ak máte pripojenú batériu, skúste príkaz „b“odčítať napätie a percento batérie. Ak nepoužívate batériu, príkaz bude vždy ukazovať okolo 4200 mV, a preto povie, že je 100% nabitá.
• Teraz zadajte „G“, aby ste povolili mobilné dáta. Toto nastavuje APN a je zásadné pre pripojenie vášho zariadenia k webu! Ak vidíte „CHYBA“, skúste vypnúť údaje pomocou „g“a potom to skúste znova.
• Ak chcete otestovať, či môžete s modulom skutočne niečo urobiť, zadajte „w“. Zobrazí sa výzva na zadanie adresy URL webovej stránky, ktorú si chcete prečítať, a skopírujte/prilepte vzorovú adresu URL „https://dweet.io/get/latest/dweet/for/sim7000test123“a stlačte kláves Enter. Krátko potom by vám malo dostať správu typu „{“toto „:“zlyhalo”,“s „: 404“, pretože „:“toto sme nemohli nájsť „}“(za predpokladu, že nikto nezverejnil údaje pre „sim7000test123“)
• Teraz vyskúšajme odosielanie fiktívnych údajov na dweet.io, bezplatné cloudové API, zadaním „2“do sériového monitora. Mali by ste vidieť, ako to beží cez niektoré AT príkazy.
• Ak chcete otestovať, či sa údaje skutočne dostali, skúste znova „w“a tentoraz zadajte „https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{deviceID}“bez zátvoriek, kde ID zariadenia je IMEI číslo vášho zariadenia, ktoré by malo byť vytlačené na samom vrchu sériového monitora od inicializácie modulu. Mali by ste vidieť „úspešné“a odpoveď JSON obsahujúcu údaje, ktoré ste práve odoslali! (Všimnite si toho, že 87% batéria je iba fiktívne číslo, ktoré je nastavené v kóde a nemusí byť skutočnou úrovňou batérie.)
• Teraz je čas otestovať GPS! Zapnite napájanie GPS pomocou „O“
• Zadajte „L“a požiadajte o údaje o polohe. Upozorňujeme, že na opravu polohy bude možno potrebné počkať približne 7 až 10 sekúnd. Môžete pokračovať v zadávaní „L“, kým sa vám nezobrazia nejaké údaje!
• Keď vám poskytnú údaje, skopírujte ich a prilepte do programu Microsoft Word alebo textového editora, aby boli čitateľnejšie. Uvidíte, že tretie číslo (čísla sú oddelené čiarkami) je dátum a čas a ďalšie tri čísla predstavujú zemepisnú šírku, dĺžku a nadmorskú výšku (v metroch) vašej polohy! Ak chcete zistiť, či je správna, navštívte tento online nástroj a vyhľadajte svoju aktuálnu polohu. Malo by vám poskytnúť zemepisnú šírku/dĺžku a nadmorskú výšku a porovnať tieto hodnoty s hodnotou, ktorú vám poskytol systém GPS!
• Ak nepotrebujete GPS, môžete ho vypnúť pomocou „o“
• Bavte sa s ostatnými príkazmi a pozrite sa na ukážkový náčrt „IoT_Example“, kde nájdete skvelý príklad, ako odosielať údaje do bezplatného cloudového rozhrania API prostredníctvom LTE!

Posielajte a prijímajte texty

Ak sa chcete dozvedieť, ako odosielať texty zo štítu priamo na ľubovoľný telefón a odosielať texty na štít prostredníctvom panela Hologramu alebo rozhrania API, prečítajte si túto wiki stránku Github.

Príklad IoT: sledovanie GPS

Keď overíte, že všetko funguje podľa očakávania, otvorte skicu „IoT_Example“. Tento ukážkový kód odosiela do cloudu polohu GPS a údaje o ložisku, teplotu a úroveň batérie! Nahrajte kód a s úžasom sledujte, ako štít robí svoje kúzlo! Ak chcete skontrolovať, či boli údaje skutočne odoslané do cloudu, v ľubovoľnom prehliadači navštívte stránku „https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{IMEI}“(zadajte číslo IMEI uvedené v hornej časti sériový monitor po inicializácii modulu alebo vytlačený na vašom module SIMCOM) a mali by ste vidieť údaje, ktoré vaše zariadenie odoslalo!

V tomto prípade môžete tiež odkomentovať riadok s „#define samplingRate 30“a odosielať údaje opakovane, nie iba raz. Vďaka tomu je vaše zariadenie v zásade zariadením na sledovanie GPS!

Ak chcete získať ďalšie podrobnosti, navštívte návody, ktoré som vytvoril pre sledovanie GPS v reálnom čase:

• Návod na GPS tracker časť 1
• Návod na GPS tracker, časť 2

Riešenie problémov

Bežné otázky a problémy s riešením problémov nájdete v Častých otázkach na Github.

Krok 8: Testovanie pomocou príkazov AT

Testovanie z Arduino IDE

Ak chcete odoslať AT príkazy do modulu cez sériový monitor, pomocou príkazu „S“z ponuky vstúpte do režimu sériovej elektrónky. Vďaka tomu bude všetko, čo zadáte do sériového monitora, odoslané do modulu. Ako už bolo povedané, v spodnej časti sériového monitora povoľte „NL aj CR“, inak neuvidíte žiadnu odpoveď na vaše príkazy, pretože modul nebude vedieť, že ste skončili s písaním!

Ak chcete opustiť tento režim, jednoducho stlačte tlačidlo reset na vašom Arduino. Upozorňujeme, že ak používate dosky na báze ATmega32u4 alebo ATSAMD21, budete musieť reštartovať aj sériový monitor.

Viac informácií o odosielaní AT príkazov z Arduino IDE nájdete na tejto wiki stránke.

Testovanie priamo cez USB

Jednoduchšou metódou (pre používateľov systému Windows) je nainštalovať ovládače systému Windows popísané v tomto návode a testovať príkazy AT pomocou portu micro USB štítu!

Ak stále chcete experimentovať s príkazmi AT, ale chcete ich spúšťať v poradí a nechcete sa zaoberať zmenou knižnice FONA, môžete to urobiť pomocou jednoduchej knižnice, ktorú som napísal s názvom „AT Command Library“, ktorú nájdete tu na Github. Stačí si stiahnuť ZIP z úložiska a extrahovať ho do priečinka s knižnicami Arduino a ukážkový náčrt (nazývaný „AT_Command_Test.ino“) pre SIM7000 nájdete tu v repo Github LTE štíte. Táto knižnica vám umožňuje odosielať príkazy AT prostredníctvom sériového softvéru s časovými limitmi, kontroluje konkrétnu odpoveď z modulu, ani jednu, ani obidve!

Krok 9: Aktuálna spotreba

Pokiaľ ide o zariadenia IoT, chcete, aby tieto čísla klesali, a tak sa pozrime na niektoré z technických špecifikácií! Podrobnú správu o súčasných meraniach spotreby nájdete na tejto stránke Github.

Tu je stručné zhrnutie:

• Modul SIM7000 je vypnutý: celý štít čerpá <8uA na 3,7 V batérii LiPo
• Režim spánku čerpá asi 1,5 mA (vrátane zelenej diódy PWR, takže asi 1 mA bez neho) a zostáva pripojený k sieti
• Nastavenia e-DRX môžu konfigurovať dobu cyklu vyjednávania v sieti a šetriť energiou, ale tiež budú spomaľovať napríklad prichádzajúce textové správy v závislosti od toho, na aký čas cyklu je nastavený.
• Pripojené k sieti LTE CAT-M1, nečinnosť: ~ 12mA
• GPS pridáva ~ 32mA
• Pripojenie USB zvyšuje ~ 20mA
• Prenos dát cez LTE CAT-M1 je ~ 96mA po dobu ~ 12 s
• Pri odosielaní SMS sa spotrebuje ~ 96 mA po dobu ~ 10 s
• Prijímanie SMS trvá ~ 89 mA po dobu ~ 10 s
• PSM znie ako úžasná funkcia, ale zatiaľ nefunguje

A tu je trochu viac vysvetlenia:

• Režim vypnutia: Na úplné vypnutie SIM7000 môžete použiť funkciu „fona.powerDown ()“. V tomto stave modul čerpá iba asi 7,5 uA a krátko po vypnutí modulu by mala zhasnúť aj dióda LED „PWR“.
• Režim úspory energie (PSM): Tento režim je ako režim vypnutia, ale modem zostáva zaregistrovaný v sieti, pričom čerpá iba 9uA, pričom modul stále napája. V tomto režime bude aktívny iba výkon RTC. Pre tých fanúšikov ESP8266 je to v podstate „ESP.deepSleep ()“a časovač RTC môže modul prebudiť, ale môžete urobiť niekoľko skvelých vecí, ako je napríklad prebudenie modemu odoslaním SMS. Túto funkciu som však bohužiaľ nemohol spustiť. Ak áno, určite mi dajte vedieť!
• Letový režim: V tomto režime je modul stále napájaný, ale RF je úplne deaktivovaný, ale SIM karta je stále aktívna, rovnako ako rozhranie UART a USB. Do tohto režimu môžete vstúpiť pomocou „AT+CFUN = 4“, ale nevidel som ani to, že by sa to prejavilo.
• Režim minimálnej funkčnosti: Tento režim je rovnaký ako v letovom režime, ibaže rozhranie SIM karty je nedostupné. Do tohto režimu môžete vstúpiť pomocou „AT+CFUN = 0“, ale môžete do neho vstúpiť aj pomocou „AT+CSCLK = 1“, po ktorom SIM7000 vytiahne pin DTR, keď je modul v pohotovostnom režime. V tomto režime spánku modul prebudí potiahnutím nízkeho DTR. To môže byť užitočné, pretože jeho prebúdzanie môže byť oveľa rýchlejšie ako jeho úplné spustenie od nuly!
• Režim diskontinuálneho príjmu/prenosu (DRX/DTX): „Vzorkovaciu frekvenciu“modulu je možné nakonfigurovať takpovediac, aby modul iba kontroloval textové správy alebo odosielal údaje rýchlejšie alebo pomalšie, pričom zostal pripojený k sieť. Tým sa výrazne zníži aktuálna spotreba!
• Vypnúť LED „PWR“: Ak chcete ušetriť niekoľko ďalších halierov, môžete vypnúť LED diódy napájania modulu odrezaním normálne zatvoreného spájkovacieho mostíka vedľa neho. Ak neskôr zmeníte názor a budete ho chcieť späť, jednoducho spájkujte prepojku!
• LED „NETLIGHT“zapnutá/vypnutá: Môžete tiež použiť „AT+CNETLIGHT = 0“na úplné vypnutie modrej LED diódy stavu siete, ak ju nepotrebujete!
• GNSS On/Off: Môžete ušetriť 30 mA vypnutím GPS pomocou príkazu „fona.enableGPS ()“s parametrom true alebo false ako vstupným parametrom. Ak ho nepoužívate, odporúčam vám ho vypnúť! Tiež som zistil, že oprava polohy od studeného štartu trvá iba asi 20 s, a keď je zariadenie už zapnuté, trvá to asi 2 s (ako keby ste vypli GPS, potom znova zapli a znova sa pýtali), čo je veľmi rýchle. ! Môžete tiež experimentovať s teplým/horúcim štartom a asistovaným GPS.

Krok 10: Závery

Celkovo je SIM7000 super rýchly a používa špičkové technológie s integrovaným GPS a ponúka množstvo skvelých funkcií! Nanešťastie pre tých z nás v USA, NB-IoT tu nie je úplne nasadený, takže si budeme musieť chvíľu počkať, kým vyjde, ale s týmto LTE štítom môžeme stále používať LTE CAT-M1 v sieťach AT&T a Verizon. Tento štít je vynikajúci na experimentovanie s mobilnými zariadeniami s nízkym výkonom, ako sú sledovače GPS, diaľkové zapisovače údajov a oveľa viac! Zahrnutím ďalších štítov a modulov pre veci ako ukladanie kariet SD, solárne panely, senzory a ďalšie bezdrôtové pripojenie sú možnosti takmer nekonečné!

• Ak sa vám tento projekt páčil, dajte mu prosím srdce a hlasujte zaň!
• Ak máte akékoľvek pripomienky, návrhy alebo otázky, neváhajte ich napísať nižšie!
• Ak si chcete objednať svoj vlastný štít, navštívte moje webové stránky, kde nájdete informácie alebo si ho objednáte na Amazon.com
• Ako vždy, zdieľajte prosím tento projekt!

To znamená, že vám urobíme radosť, a podeľte sa o svoje projekty a vylepšenia s každým!

~ Tim