Botletics LTE CAT-M / NB-IoT + GPS Shield pentru Arduino: 10 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Prezentare generală

Scutul Botletics SIM7000 LTE CAT-M / NB-IoT folosește noile tehnologii LTE CAT-M și NB-IoT și are, de asemenea, GNSS (GPS, GLONASS și BeiDou / Compass, Galileo, standarde QZSS) integrate pentru urmărirea locației. Există mai multe module din seria SIM7000 care se adresează diferitelor regiuni din întreaga lume și, din fericire, SIMCOM a făcut cu ușurință identificarea: SIM7000A (american), SIM7000E (european), SIM7000C (chinez) și SIM7000G (global). În prezent, NB-IoT este acceptat în multe țări din întreaga lume, dar din păcate nu în SUA, deși este programat să fie disponibil comercial în viitorul apropiat (2019) și indiferent, putem folosi în continuare funcționalitățile LTE CAT-M!

Pentru a utiliza scutul, pur și simplu conectați scutul la un Arduino, introduceți o cartelă SIM compatibilă, atașați antena LTE / GPS și sunteți bine!

Introducere

Odată cu apariția dispozitivelor IoT de consum redus cu conectivitate celulară și eliminarea treptată a 2G (cu doar T-mobile care acceptă 2G / GSM până în 2020), totul se îndreaptă spre LTE și acest lucru a lăsat mulți oameni să se lupte pentru a găsi soluții mai bune. Cu toate acestea, acest lucru a lăsat, de asemenea, mulți pasionați să se confrunte cu tehnologia veche 2G, cum ar fi modulele din seria SIM800 de la SIMCOM. Deși aceste module 2G și 3G sunt un punct de plecare excelent, este timpul să mergem mai departe și SIMCOM a anunțat recent noul lor modul SIM7000A LTE CAT-M la o conferință pentru dezvoltatori. Ce palpitant!:)

Partea uimitoare din toate acestea este că SIMCOM a făcut extrem de ușor migrarea de la modulele lor 2G și 3G la acest nou modul! Seria SIM7000 utilizează multe dintre aceleași comenzi AT, ceea ce minimizează dezvoltarea software-ului cu kilometri! De asemenea, Adafruit are deja o minunată bibliotecă FONA pe Github care poate fi folosită pentru a introduce acest nou SIM7000 în petrecere!

Ce este LTE CAT-M?

LTE CAT-M1 este considerată a doua generație de tehnologie LTE și are o putere redusă și este mai potrivită pentru dispozitivele IoT. NarrowBand IoT (NB-IoT) sau tehnologia „CAT-M2” este o tehnologie Low-Power Wide Area Network (LPWAN) concepută special pentru dispozitive IoT de consum redus. Este o tehnologie relativ nouă care, din păcate, nu este încă disponibilă în SUA, deși companiile lucrează la testarea și construirea infrastructurii. Pentru dispozitivele IoT care utilizează tehnologia radio (RF) există mai multe lucruri de reținut: Consumul de energie Lățimea de bandă Gama Dimensiunea pachetului (trimiteți o mulțime de date Cost Fiecare dintre acestea are compromisuri (și nu le voi explica cu adevărat pe toate); de exemplu, lățimea de bandă mare permite dispozitivelor să trimiteți o mulțime de date (cum ar fi telefonul dvs., care poate transmite în flux YouTube!), dar acest lucru înseamnă, de asemenea, că este foarte consumat de energie. Creșterea intervalului („zona” rețelei) crește și consumul de energie. În cazul NB-IoT, reducerea lățimii de bandă înseamnă că nu veți putea trimite multe date, dar pentru dispozitivele IoT care filmează bucăți de date în cloud, acest lucru este perfect! de date dar totuși cu rază lungă de acțiune (zonă largă)!

Scutul Botletics SIM7000 pentru Arduino

Scutul pe care l-am proiectat utilizează seria SIM7000 pentru a permite utilizatorilor să aibă tehnologie LTE CAT-M extrem de redusă și GPS la vârful degetelor! Scutul are, de asemenea, un senzor de temperatură MCP9808 I2C, minunat pentru măcar măsurarea ceva și trimiterea acestuia printr-o conexiune celulară.

• Scutul este open source! Yay!
• Toată documentația (fișierele EAGLE PCB, codul Arduino și wiki detaliate) pot fi găsite aici pe Github.
• Pentru a vedea ce versiune SIM7000 este cea mai potrivită pentru dvs., vă rugăm să consultați această pagină wiki.
• Setul de scuturi Botletics SIM7000 poate fi achiziționat aici de pe Amazon.com

Pasul 1: Adunați părți

Mai jos este o listă cu toate piesele de care veți avea nevoie:

• Placă Arduino sau compatibilă Arduino - Arduino Uno este cea mai obișnuită alegere pentru aceasta! Dacă doriți să utilizați scutul LTE ca într-adevăr un "scut", ar trebui să utilizați o placă Arduino cu factorul de formă Arduino. Afirmând ceea ce este evident, veți avea nevoie și de un cablu de programare pentru a încărca schițe Arduino pe tablă! Dacă nu utilizați o placă Arduino-form-factor, este bine! Există informații despre ce conexiuni să faceți în această pagină wiki și diferite microcontrolere au fost testate, inclusiv ESP8266, ESP32, ATmega32u4, ATmega2560 și ATSAMD21.
• Botletics SIM7000 Shield Kit - Scutul vine cu o antenă dublă LTE / GPS uFL și cu anteturi feminine stivuitoare! Placa vine în trei versiuni diferite (SIM7000A / C / E / G) și, în funcție de țara în care locuiți, va trebui să selectați versiunea potrivită. Am creat această pagină pe wiki-ul Github care vă arată cum să aflați ce versiune este cea mai bună pentru dvs.!
• Cartelă SIM LTE CAT-M sau NB-IoT - Deși kitul nu mai include o cartelă SIM gratuită, puteți ridica o cartelă SIM Hologramă care vă oferă 1 MB pe lună gratuit și funcționează practic oriunde în lume, deoarece Hologram a colaborat cu peste 500 de transportatori! Au, de asemenea, planuri lunare de plată și au un forum comunitar excelent pentru asistență tehnică privind activarea cartelei SIM, API-uri Hologram și multe altele! Funcționează excelent cu acest scut la nivel național în SUA pentru rețelele AT&T și LTE CAT-M1 ale Verizon, dar rețineți că în alte țări este posibil să trebuiască să vă obțineți propria cartelă SIM de la un furnizor local, deoarece Hologram este partener cu operatorii și CAT-M iar NB-IoT este relativ nou.
• Baterie LiPo de 3,7 V (1000 mAH +): în timp ce căutați rețele sau transmiteți date, ecranul poate extrage cantități semnificative de curent și nu vă puteți baza pe alimentarea directă de pe șina Arduino 5V. Conectați o baterie LiPo de 3,7 V la conectorul JST de pe placă și asigurați-vă că bateria este conectată cu firul pozitiv din stânga (cum ar fi cele găsite la Sparkfun sau Adafruit). De asemenea, este important să vă asigurați că bateria trebuie să aibă o capacitate de cel puțin 500 mAH (minim) pentru a putea furniza suficient curent și a preveni modulul de a reporni în timpul vârfurilor actuale. 1000mAH sau mai mult este recomandat pentru stabilitate. Motivul pentru această capacitate minimă este că circuitul de încărcare a bateriei LiPo este setat la 500 mA, deci trebuie să vă asigurați că bateria are o capacitate de cel puțin 500 mAH pentru a preveni deteriorarea bateriei.

Pasul 2: Asamblați Scutul

Pentru a utiliza scutul, va trebui să lipiți anteturi pe el, cu excepția cazului în care nu intenționați să utilizați această placă ca „scut” și mai mult un modul independent, ceea ce este, de asemenea, perfect OK! Un exemplu de a face acest lucru este utilizarea unui Arduino Micro ca controler și conectarea acestuia la scut separat.

Cea mai obișnuită alegere pentru utilizarea plăcii ca scut Arduino sunt stivuirea antetelor de sex feminin, care sunt incluse cu scutul. După lipirea anteturilor, continuați și așezați scutul deasupra plăcii Arduino (cu excepția cazului în care îl utilizați ca placă independentă) și sunteți gata pentru următorul pas!

Notă: Pentru sfaturi despre cum să lipiți pinii, puteți vizita această pagină a wiki Github.

Pasul 3: Shield Pinouts

Scutul folosește pur și simplu pinout-ul Arduino, dar conectează anumiți pini în scopuri specifice. Acești pini pot fi rezumați mai jos:

Pinii de alimentare

• GND - teren comun pentru toată logica și puterea
• 3.3V - 3.3V de la regulatorul Arduino. Folosiți acest lucru la fel cum ați face pe Arduino!
• 5V / LOGIC - Această șină de 5V de la Arduino încarcă bateria LiPo care alimentează SIM7000 și, de asemenea, setează tensiunea logică pentru I2C și schimbarea nivelului. Dacă utilizați un microcontroler de 3,3 V, conectați 3,3 V la pinul "5V" al scutului (vă rugăm să consultați secțiunea de mai jos).
• VBAT - Acest lucru oferă acces la tensiunea bateriei LiPo și în mod normal nu este conectat la nimic de pe Arduino, deci sunteți liber să îl utilizați după cum doriți! Este, de asemenea, la fel ca tensiunea de intrare a modulului SIM7000. Dacă vă gândiți să măsurați și să monitorizați această tensiune, verificați comanda „b” din tutorialul demo care măsoară tensiunea și afișează procentajul bateriei! Nu uitați, este necesară bateria LiPo!
• VIN - Acest pin este pur și simplu conectat la pinul VIN de pe Arduino. Puteți alimenta Arduino așa cum ați face în mod normal cu 7-12V pe acest pin.

Alte pini

• D6 - Conectat la pinul PWRKEY al SIM7000
• D7 - PIN-ul de resetare al SIM7000 (utilizați acest lucru numai în caz de resetare de urgență!)
• D8 - Pinul UART Data Terminal Ready (DTR). Aceasta poate fi utilizată pentru a trezi modulul din repaus când se utilizează comanda „AT + CSCLK”
• D9 - Pin indicator sonerie (RI)
• D10 - Pinul UART Transmit (TX) al SIM7000 (acest lucru înseamnă că ar trebui să conectați TX-ul Arduino la acesta!)
• D11 - Pinul UART Receive (RX) al SIM7000 (conectați la pinul Arduino's TX)
• D12 - Good 'ole D12 pe Arduino, DAR îl puteți conecta la pinul de întrerupere ALERT al senzorului de temperatură prin lipirea unui jumper
• SDA / SCL - Senzorul de temperatură este conectat la ecran prin I2C

Dacă utilizați placa ca modul independent și nu ca „scut” sau dacă utilizați logică de 3,3V în loc de 5V, va trebui să faceți conexiunile necesare, așa cum este detaliat în secțiunea „Cablarea plăcii de gazdă externe” din această pagină wiki Github.

Cu toate acestea, dacă tot ce aveți nevoie este să testați comenzile AT, atunci trebuie doar să conectați bateria LiPo și cablul micro USB, apoi urmați aceste proceduri pentru a testa comenzile AT prin USB. Rețineți că puteți testa și comenzi AT prin ID-ul Arduino, dar ar necesita conectarea pinilor D10 / D11 pentru UART.

Pentru informații detaliate despre pinouturile scutului și ce face fiecare pin, vizitați această pagină wiki Github.

Pasul 4: Alimentarea Scutului

Pentru a alimenta scutul, pur și simplu conectați Arduino și conectați o baterie LiPo de 3,7 V (1000 mAH sau capacitate mai mare), precum cele vândute la Adafruit sau Sparkfun. Fără baterie, probabil că veți porni modulul pornind, apoi se va prăbuși la scurt timp după aceea. Puteți alimenta Arduino așa cum ați face în mod normal prin cablul USB sau extern printr-o sursă de alimentare de 7-12V pe pinul VIN, iar șina de 5V de pe Arduino va încărca bateria LiPo. Rețineți că, dacă utilizați o placă standard Arduino, o puteți alimenta în siguranță printr-o sursă de alimentare externă, păstrând în același timp cablul de programare conectat, deoarece are circuite de selecție a tensiunii.

Indicator LED

La început s-ar putea să vă întrebați dacă placa este chiar în viață, pentru că poate nu este aprins niciun LED. Acest lucru se datorează faptului că LED-ul „PWR” este un indicator de alimentare pentru modulul SIM7000 în sine și, deși furnizați energie, nu ați pornit încă modulul! Acest lucru se face prin pulsarea PWRKEY scăzută timp de cel puțin 72ms, pe care o voi explica mai târziu. De asemenea, dacă aveți o baterie conectată și nu este complet încărcată, LED-ul verde „DONE” nu se va aprinde, dar dacă nu aveți o baterie conectată, acest LED ar trebui să se aprindă (și ar putea să clipească ocazional când este păcălit în cred că bateria inexistentă nu este complet încărcată din cauza scăderilor ușoare de tensiune).

Acum, că știi cum să alimentezi totul, trecem la lucrurile celulare!

Pasul 5: Cartela SIM și antenă

Alegerea unei cartele SIM

Din nou, cartela SIM trebuie să fie capabilă să accepte LTE CAT-M (nu doar LTE tradițional, cum ar fi ceea ce este probabil în telefon) sau NB-IoT, și trebuie să fie o dimensiune SIM „micro”. Cea mai bună opțiune pe care am găsit-o pentru acest scut este cartela SIM Hologram Developer, care oferă 1 MB / lună gratuit și acces la API-urile și resursele Hologram pentru prima cartelă SIM! Pur și simplu conectați-vă la tabloul de bord Hologram.io și introduceți numărul CCID al SIM-ului pentru a-l activa, apoi setați setările APN în cod (deja setat implicit). Este fără probleme și funcționează oriunde în lume, deoarece Hologram acceptă peste 200 de operatori la nivel global!

Trebuie remarcat faptul că versiunile SIM7000C / E / G acceptă și rezolvarea 2G, deci dacă doriți cu adevărat să testați și nu aveți o cartelă SIM LTE CAT-M sau NB-IoT, puteți testa modulul pe 2G.

Introducerea cartelei SIM

În primul rând ar trebui să faceți să rupeți micro SIM-ul din suportul cartelei SIM de dimensiuni normale. Pe ecranul LTE localizați suportul cartelei SIM în partea stângă a plăcii lângă conectorul bateriei. Cartela SIM este introdusă în acest suport cu contactele metalice ale SIM-ului orientate în jos și crestătura mică pe o margine orientată spre suportul cartelei SIM.

Bunătatea antenei

Setul de scuturi vine cu o antenă LTE / GPS dublă foarte convenabilă! De asemenea, este flexibil (deși nu ar trebui să încercați să-l răsuciți și să-l îndoiți foarte mult, deoarece s-ar putea să rupeți firele antenei de pe antenă dacă nu sunteți atenți) și are un adeziv peel-away pe fund. Conectarea firelor este foarte simplă: luați firele și fixați-le pe conectorii uFL potriviti de pe marginea dreaptă a ecranului. NOTĂ: Asigurați-vă că potriviți firul LTE de pe antenă cu conectorul LTE de pe ecran și același lucru cu firul GPS, deoarece acestea sunt încrucișate!

Pasul 6: Arduino IDE Setup

Acest scut SIM7000 se bazează pe plăcile Adafruit FONA și folosește aceeași bibliotecă, dar îmbunătățit cu suport pentru modem adăugat. Puteți citi instrucțiuni complete despre cum să instalați biblioteca FONA revizuită aici, pe pagina mea Github.

De asemenea, puteți vedea cum să testați senzorul de temperatură MCP9808 urmând aceste instrucțiuni, dar aici mă voi concentra în principal pe lucrurile celulare!

Pasul 7: Exemplu Arduino

Configurarea ratei de transmisie

În mod implicit, SIM7000 rulează la 115200 baud, dar acest lucru este prea rapid pentru ca serialul software să funcționeze în mod fiabil, iar caracterele pot apărea aleatoriu sub formă de casete pătrate sau alte simboluri ciudate (de exemplu, un „A” ar putea fi afișat ca „@”). Acesta este motivul pentru care, dacă vă uitați cu atenție, Arduino configurează modulul la o rată de transmisie mai mică de 9600 de fiecare dată când este inițializată. Din fericire, comutarea este îngrijită automat de cod, deci nu trebuie să faceți nimic special pentru ao configura!

LTE Shield Demo

Apoi, urmați aceste instrucțiuni pentru a deschide schița „LTE_Demo” (sau orice variantă a schiței respective, în funcție de microcontrolerul pe care îl utilizați). Dacă derulați până la sfârșitul funcției "setup ()", veți vedea o linie "fona.setGPRSNetworkSettings (F (" hologramă "));" care setează APN pentru cartela SIM Hologram. Acest lucru este absolut necesar și, dacă utilizați o altă cartelă SIM, ar trebui să consultați mai întâi documentația cardului cu privire la ce este APN. Rețineți că trebuie să modificați această linie numai dacă nu utilizați o cartelă SIM Hologram.

Când rulează codul, Arduino va încerca să comunice cu SIM7000 prin UART (TX / RX) utilizând SoftwareSerial. Pentru a face acest lucru, desigur, SIM7000 trebuie să fie pornit, așa că, în timp ce încearcă să stabilească o conexiune, verificați dacă LED-ul „PWR” pentru a vă asigura că se aprinde! (Notă: ar trebui să pornească aproximativ 4 secunde după executarea codului). După ce Arduino stabilește cu succes comunicarea cu modulul, ar trebui să vedeți un meniu mare, cu o grămadă de acțiuni pe care modulul le poate efectua! Cu toate acestea, rețineți că unele dintre acestea sunt pentru celelalte module 2G sau 3G ale SIMCom, deci nu toate comenzile sunt aplicabile pentru SIM7000, dar multe dintre ele sunt! Pur și simplu introduceți litera corespunzătoare acțiunii pe care doriți să o efectuați și faceți clic pe „Trimiteți” în partea dreaptă sus a monitorului serial sau pur și simplu apăsați tasta Enter. Urmăriți uimit cum scutul răspunde!

Comenzi Demo

Mai jos sunt câteva comenzi pe care ar trebui să le executați pentru a vă asigura că modulul dvs. este configurat înainte de a continua:

• Tastați „n” și apăsați Enter pentru a verifica înregistrarea rețelei. Ar trebui să vedeți „Înregistrat (acasă)”. În caz contrar, verificați dacă antena este atașată și poate fi necesar să executați mai întâi comanda „G” (explicată mai jos)!
• Verificați puterea semnalului de rețea introducând „i”. Ar trebui să obțineți o valoare RSSI; cu cât această valoare este mai mare, cu atât mai bine! A mea a fost de 31, ceea ce indică cea mai bună paranteză a puterii semnalului!
• Introduceți comanda „1” pentru a verifica câteva informații de rețea foarte interesante. Puteți obține modul curent de conectare, numele operatorului, banda etc.
• Dacă aveți o baterie conectată, încercați comanda „b” pentru a citi tensiunea și procentul bateriei. Dacă nu utilizați o baterie, această comandă va citi întotdeauna aproximativ 4200mV și, prin urmare, va spune că este 100% încărcată.
• Acum introduceți „G” pentru a activa datele celulare. Acest lucru setează APN și este crucial pentru conectarea dispozitivului la internet! Dacă vedeți „EROARE” încercați să dezactivați datele folosind „g”, apoi încercați din nou.
• Pentru a testa dacă puteți face ceva cu modulul dvs., introduceți „w”. Vă va solicita să introduceți adresa URL a paginii web pe care doriți să o citiți și să copiați / lipiți exemplul URL "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/sim7000test123" și apăsați Enter. La scurt timp după aceea, ar trebui să vă ofere un mesaj de genul "{" this ":" failed "," with ": 404," because ":" nu am putut găsi acest "}" (presupunând că nimeni nu a postat date pentru "sim7000test123")
• Acum, să testăm trimiterea de date fictive către dweet.io, un API cloud gratuit, introducând „2” în monitorul serial. Ar trebui să vedeți cum rulează prin unele comenzi AT.
• Pentru a testa dacă datele au trecut cu adevărat, încercați din nou „w” și de data aceasta introduceți „https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{deviceID}” fără paranteze, unde ID-ul dispozitivului este IMEI numărul dispozitivului dvs. care ar trebui să fie tipărit chiar în partea de sus a monitorului serial de la inițializarea modulului. Ar trebui să vedeți „reușit” și un răspuns JSON conținând datele pe care tocmai le-ați trimis! (Rețineți că bateria de 87% este doar un număr fals care este setat în cod și este posibil să nu fie nivelul real al bateriei dvs.)
• Acum este timpul să testați GPS-ul! Activați alimentarea GPS utilizând „O”
• Introduceți „L” pentru a interoga datele despre locație. Rețineți că s-ar putea să trebuiască să așteptați în jur de 7-10 secunde înainte ca acesta să obțină o remediere a locației. Puteți continua să introduceți „L” până când vă arată câteva date!
• Odată ce vă oferă date, copiați-le și lipiți-le în Microsoft Word sau un editor de text, astfel încât să fie mai ușor de citit. Veți vedea că al treilea număr (numerele sunt separate prin virgule) este data și ora, iar următoarele trei numere sunt latitudinea, longitudinea și altitudinea (în metri) a locației dvs.! Pentru a verifica dacă a fost corectă, accesați acest instrument online și căutați locația dvs. curentă. Ar trebui să vă ofere latitudinea / lungimea și altitudinea și să comparați aceste valori cu cele oferite de GPS!
• Dacă nu aveți nevoie de GPS, îl puteți opri folosind „o”
• Distrează-te cu celelalte comenzi și verifică exemplul schiței „IoT_Example” pentru un exemplu interesant despre cum să trimiți date către un API cloud gratuit prin LTE!

Trimiteți și primiți texte

Pentru a vedea cum să trimiteți texte de la scut direct la orice telefon și să trimiteți texte la scut prin tabloul de bord sau API-ul Hologram, vă rugăm să citiți această pagină wiki Github.

Exemplu IoT: urmărire GPS

După ce verificați că totul funcționează conform așteptărilor, deschideți schița „IoT_Example”. Acest exemplu de cod trimite către GPS locația și datele despre rulmenți, temperatura și nivelul bateriei! Încărcați codul și urmăriți cu uimire cum scutul își face magia! Pentru a verifica dacă datele au fost într-adevăr trimise în cloud, accesați „https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{IMEI}” din orice browser (completați numărul IMEI găsit în partea de sus a monitor serial după inițializarea modulului sau tipărit pe modulul dvs. SIMCOM) și ar trebui să vedeți datele trimise de dispozitiv!

Cu acest exemplu, puteți, de asemenea, să descomentați linia cu „#define samplingRate 30” pentru a trimite date în mod repetat, în loc să ruleze o singură dată. Acest lucru face ca dispozitivul dvs. să fie în esență un dispozitiv de urmărire GPS!

Pentru mai multe detalii, vă rugăm să vizitați tutorialele pe care le-am făcut pentru urmărirea GPS în timp real:

• Tutorial GPS tracker partea 1
• Tutorial GPS tracker partea 2

Depanare

Pentru întrebări frecvente și probleme de depanare, vă rugăm să vizitați Întrebări frecvente de pe Github.

Pasul 8: Testarea cu comenzile AT

Testarea de la Arduino IDE

Dacă doriți să trimiteți comenzi AT la modul prin intermediul monitorului serial, utilizați comanda „S” din meniu pentru a intra în modul tub serial. Acest lucru va face ca tot ce tastați în monitorul serial să fie trimis la modul. Acestea fiind spuse, asigurați-vă că activați „Ambele NL și CR” în partea de jos a monitorului serial, altfel nu veți vedea niciun răspuns la comenzile dvs., deoarece modulul nu va ști că ați terminat de tastat!

Pentru a ieși din acest mod, pur și simplu apăsați butonul de resetare de pe Arduino. Rețineți că, dacă utilizați plăci bazate pe ATmega32u4 sau ATSAMD21, va trebui să reporniți și monitorul serial.

Pentru mai multe informații despre trimiterea comenzilor AT din ID-ul Arduino, vă rugăm să consultați această pagină wiki.

Testarea directă prin USB

Poate că o metodă mai ușoară (pentru utilizatorii de Windows) este instalarea driverelor Windows detaliate în acest tutorial și testarea comenzilor AT utilizând în schimb portul micro USB al scutului!

Dacă totuși doriți să experimentați cu comenzile AT, dar doriți să le rulați într-o succesiune și nu doriți să vă deranjați cu modificarea bibliotecii FONA, puteți face asta cu o bibliotecă simplă pe care am scris-o numită „Biblioteca de comenzi AT” pe care puteți găsi aici pe Github. Tot ce trebuie să faceți este să descărcați ZIP-ul din depozit și să-l extrageți în folderul bibliotecilor Arduino și un exemplu de schiță (numit „AT_Command_Test.ino”) pentru SIM7000 poate fi găsit aici în scutul LTE Github repo. Această bibliotecă vă permite să trimiteți comenzi AT prin Software Serial cu expirări, verifică un răspuns specific din modul, nici unul, fie ambele!

Pasul 9: Consumul actual

Pentru dispozitivele IoT, doriți să vedeți aceste numere pentru a coborî, așa că haideți să aruncăm o privire la unele dintre specificațiile tehnice! Pentru un raport detaliat al măsurătorilor de consum curente, vă rugăm să consultați această pagină Github.

Iată un rezumat rapid:

• Modulul SIM7000 este oprit: întregul scut atrage <8uA pe bateria LiPo de 3,7 V
• Modul de repaus atrage aproximativ 1,5mA (inclusiv LED-ul verde PWR, deci probabil ~ 1mA fără el) și rămâne conectat la rețea
• Setările e-DRX pot configura timpul ciclului de negociere a rețelei și pot economisi energie, dar, de asemenea, vor întârzia lucruri precum mesajele text primite în funcție de timpul de ciclu setat la
• Conectat la rețeaua LTE CAT-M1, inactiv: ~ 12mA
• GPS adaugă ~ 32mA
• Conectarea USB adaugă ~ 20mA
• Transmiterea datelor prin LTE CAT-M1 este de ~ 96mA pentru ~ 12s
• Trimiterea de SMS atrage ~ 96mA pentru ~ 10s
• Primirea SMS atrage ~ 89mA pentru ~ 10s
• PSM sună ca o caracteristică minunată, dar încă nu a funcționat

Și iată câteva explicații:

• Mod de oprire: Puteți utiliza funcția "fona.powerDown ()" pentru a opri complet SIM7000. În această stare modulul atrage doar aproximativ 7,5 uA și, la scurt timp după ce opriți modulul, LED-ul „PWR” ar trebui să se stingă.
• Mod de economisire a energiei (PSM): Acest mod este asemănător cu modul de oprire, dar modemul rămâne înregistrat în rețea în timp ce desenează doar 9uA, în timp ce modulul este alimentat. În acest mod, numai puterea RTC va fi activă. Pentru acei fani ESP8266 de acolo, este practic „ESP.deepSleep ()”, iar temporizatorul RTC poate trezi modulul, dar puteți face lucruri destul de interesante, cum ar fi trezirea modemului, trimițându-i un SMS. Cu toate acestea, din păcate nu am reușit să funcționez această caracteristică. Anunțați-mă cu siguranță dacă faceți asta!
• Mod de zbor: În acest mod, alimentarea este încă furnizată modulului, dar RF este complet dezactivată, dar cartela SIM este încă activă, precum și interfața UART și USB. Puteți intra în acest mod folosind „AT + CFUN = 4”, dar nici nu am văzut că acest lucru are efect.
• Mod de funcționalitate minimă: acest mod este același cu modul de zbor, cu excepția că interfața cartelei SIM este inaccesibilă. Puteți intra în acest mod folosind „AT + CFUN = 0”, dar puteți intra și în acest mod folosind „AT + CSCLK = 1”, după care SIM7000 va ridica pinul DTR când modulul este în modul inactiv. În acest mod de repaus, tragerea DTR scăzută va trezi modulul. Acest lucru poate fi la îndemână, deoarece trezirea poate fi mult mai rapidă decât alimentarea de la zero!
• Mod de recepție / transmisie discontinuă (DRX / DTX): puteți configura „rata de eșantionare” a modulului, ca să spunem așa, astfel încât modulul să verifice numai mesajele text sau să trimită date la o rată mai rapidă sau mai lentă, toate rămânând conectat la rețeaua. Acest lucru reduce semnificativ consumul curent!
• Dezactivați LED-ul „PWR”: Pentru a economisi încă câțiva bănuți, puteți dezactiva LED-ul de alimentare al modulului tăind jumperul de lipit normal închis de lângă acesta. Dacă mai târziu vă răzgândiți și îl doriți înapoi, lipiți jumperul!
• LED „NETLIGHT” Pornit / Oprit: Puteți utiliza și „AT + CNETLIGHT = 0” pentru a opri complet LED-ul albastru de stare al rețelei dacă nu aveți nevoie de el!
• GNSS On / Off: Puteți economisi 30mA dezactivând GPS folosind comanda „fona.enableGPS ()” cu parametru de intrare adevărat sau fals. Dacă nu îl utilizați, vă sugerez să îl opriți! De asemenea, am constatat că este nevoie de aproximativ 20 de ani pentru a obține o soluție la locație de la un start rece și doar aproximativ 2 secunde când dispozitivul a fost deja pornit (de exemplu, dacă opriți GPS-ul, apoi îl reporniți și interogați din nou), ceea ce este destul de rapid ! De asemenea, puteți experimenta cu pornire caldă / caldă și GPS asistat.

Pasul 10: Concluzii

Per ansamblu, SIM7000 este foarte rapid și folosește tehnologie de ultimă oră cu GPS integrat și este încărcat cu caracteristici interesante! Din păcate, pentru cei dintre noi din Statele Unite, NB-IoT nu este complet implementat aici, așa că va trebui să așteptăm puțin până când va ieși, dar cu acest scut LTE putem folosi LTE CAT-M1 în rețelele AT&T și Verizon. Acest scut este excelent pentru experimentarea cu dispozitive celulare de putere redusă, cum ar fi trackere GPS, datalogger-uri la distanță și multe altele! Prin includerea altor scuturi și module pentru lucruri precum stocarea cardurilor SD, panouri solare, senzori și alte conectivități wireless, posibilitățile sunt aproape nelimitate!

• Dacă ți-a plăcut acest proiect, te rog dă-i suflet și votează-l!
• Dacă aveți comentarii, sugestii sau întrebări, nu ezitați să le postați mai jos!
• Pentru a vă comanda propriul scut, vă rugăm să vizitați site-ul meu web pentru informații sau să îl comandați pe Amazon.com
• Ca întotdeauna, vă rugăm să împărtășiți acest proiect!

Acestea fiind spuse, bricolaj fericit și asigurați-vă că împărtășiți tuturor proiectele și îmbunătățirile!

~ Tim