[סדרת Docker Pi] כיצד להשתמש במודול צומת IoT (A) ב- Raspberry Pi: 18 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

מהו מודול הצומת IoT (A)?

צומת IoT (A) הוא אחד ממודולי סדרת Docker Pi.

צומת IOT (A) = GPS/BDS + GSM + לורה.

I2C שולט ישירות בלורה, שולח ומקבל נתונים, שולט במודול GSM/GPS/BDS באמצעות SC16IS752, הלוח המרכזי זקוק לתמיכה רק ב- I2C.

תמיכה ב- Raspberry Pi ומוצרים דומים אחרים.

אספקה

1x פטל פי 2B/3B/3B+/4B/3A+/אפס/אפס W

1x מוצר מסדרת Docker Pi: מודול צומת IoT (A)

1x כרטיס TF מסוג 16GB מסוג 10GB

1 x אספקת חשמל 5V/2.5A (5V@3A עבור Pi 4B)

שלב 1: תכונות

• סדרת Docker Pi
• ניתן לתכנות
• שליטה ישירה (ללא תכנות)
• הארך את סיכות GPIO
• תמיכה ב- GPS/BDS
• תמיכה ב- GSM
• תמיכה של לורה
• יכול לערום עם לוח מחסנית אחר
• ללא תלות בחומרת הלוח (דורש תמיכה ב- I2C)

שלב 2: שלב 1: דע על לוח IoT (A)

צומת IoT (A) הוא אחד ממודולי סדרת Docker Pi.

צומת IOT (A) = GPS/BDS + GSM + לורה.

I2C שולט ישירות בלורה, שולח ומקבל נתונים, שולט במודול GSM/GPS/BDS באמצעות SC16IS752, הלוח המרכזי זקוק רק לתמיכת I2C. תמיכה ב- Raspberry Pi ומוצרים דומים אחרים.

כך שתוכל ליצור מכשיר תקשורת לטווח בינוני על ידי שימוש בשניים מהם.

וגם אתה יכול לאתר את מיקום המכשיר שלך באמצעות מודול ה- GPS המשולב.

הכנס כרטיס SIM, הוא יהפוך לתחנת משדר באמצעות הודעת SMS.

שלב 3: שלב 2: כיצד להרכיב אותו

זה מאוד קל להרכיב אותו בגלל העיצוב של "כובע", אתה פשוט שם אותו על פאי הפטל שלך ומחבר אותו באמצעות סיכות GPIO, זה כמו "כובע" על פטל פאי, כך שלא תצטרך להוסיף את המסה חוּט.

שלב 4: שלב 3: חיבור אנטנה

יש אנטנה של 3 חלקים למודול IoT (A) זה, אחד מהם מיועד למודול הלואו, זו אנטנה מסוג SMA, ואחת מהן טובה עבורך ב- GPS, זו אנטנת תיבה מרובעת בעלת יציאת IPX. והאחרון הוא עבור מודול ה- SIM (A9G), זו אנטנה זעירה שיש לה יציאת IPX. חבר את האנטנה והרכיב את הכובע לפאי הפטל שלך.

כיצד להרכיב הרכיב את לוח הצומת (A) ל- Raspberry Pi

חיבור GPS אנטנה ולורה אנטנה ליציאת IPX.

• E1: GPS-ANTANA-IPX
• E3: LoRa-ANTANA-IPX

מברג את אנטנת GPRS ביציאת SMA.

שלב 5: שלב 4: סביבת מערכת ההפעלה ותצורות תוכנה

בשלב זה, עליך לבצע את הדברים הבאים:

1. הורד את קובץ התמונה האחרון מ: www.raspberrypi.org/downloads

2. פתח אותו.

3. הבזק את כרטיס ה- TF שלך עם התמונה האחרונה באמצעות כלי חרט

4. שנה את הקובץ /boot/config.txt והוסף פסקה זו.

dtoverlay = sc16is752-i2c

5. מחליף קובץ /boot/overlay/sc16is752-i2c.dtbo בקובץ זה:

wiki.52pi.com/index.php/File:Sc16is752-i2c…

נ.ב: זכור לפתוח אותו ולשים אותו בתיקייה/boot/overlay/ומחליף את התיקייה הישנה.

6. הפעל מחדש את ה- Raspberry Pi שלך.

שלב 6: שלב 5: הגדרת I2C (פטל פטל)

הפעל את sudo raspi-config ופעל לפי ההנחיות להתקנת תמיכה i2c עבור ליבת ARM וליבת לינוקס עבור אל אפשרויות ממשק

שלב 7: שלב 6: דע על מידע על הרישום

קטע GPRS

צריכת חשמל נמוכה, זרם שינה המתנה <1mA2.

תמיכה ב- GSM/GPRS בארבע להקות תדרים, כולל 850, 900, 1800, 1900MHZ

GPRS Class 10

תמיכה בשירות נתוני GPRS, קצב נתונים מרבי, הורדה 85.6Kbps, העלה 42.8Kbps

תמיכה בפקודות GSM07.07, 07.05 AT רגילות, וגש ליציאה הטורית באמצעות המרת ממשק I2C

פקודות AT תומכות ביציאות פקודה סטנדרטיות AT ו- TCP/IP

מקטע GPS תמיכה במיקום BDS/GPS משותף

תמיכה ב- A-GPS, A-BDS

תומך בכרטיס SIM רגיל

קטע LORA מרחק שידור: 500 מטר (פרמטרים RF: 0x50 @ סין סיטי)

תמיכה בשיטות אפנון FSK, GFSK, MSK, GMSK, LoRaTM ו- OOK

רגישות מקלט גבוהה במיוחד עד -141 dBm

תמיכה בזיהוי מבוא

מנוע מנות עם CRC, עד 256 בתים

מחוון מקלט LORA

TX/RX קל על ידי Docker Pi

שלב 8:

מודול A9G

מודול A9G מציע שתי יציאות טוריות.

השתמש בגשר I2C UART לתקשורת.

שם מודול יציאה טורית

• /dev/ttySC0 GSM
• /dev/ttySC1 GPS/BDS

רשום מפה

• ערך רישום פונקציית כתובת
• 0x01 LORA_TX1 Lora TX Buffer 1 - נתוני משתמשים
• 0x02 LORA_TX2 Lora TX Buffer 2 - נתוני משתמשים
• 0x03 LORA_TX3 Lora TX Buffer 3 - נתוני משתמשים
• 0x04 LORA_TX4 Lora TX Buffer 4 - נתוני משתמשים
• 0x05 LORA_TX5 Lora TX Buffer 5 - נתוני משתמשים
• 0x06 LORA_TX6 Lora TX Buffer 6 - נתוני משתמשים
• 0x07 LORA_TX7 Lora TX Buffer 7 - נתוני משתמשים
• 0x08 LORA_TX8 Lora TX Buffer 8 - נתוני משתמשים
• 0x09 LORA_TX9 Lora TX Buffer 9 - נתוני משתמשים
• 0x0a LORA_TX10 Lora TX Buffer 10 - נתוני משתמשים
• 0x0b LORA_TX11 Lora TX Buffer 11 - נתוני משתמשים
• 0x0c LORA_TX12 Lora TX Buffer 12 - נתוני משתמשים
• 0x0d LORA_TX13 Lora TX Buffer 13 - נתוני משתמשים
• 0x0e LORA_TX14 Lora TX Buffer 14 - נתוני משתמשים
• 0x0f LORA_TX15 Lora TX Buffer 15 - נתוני משתמשים
• 0x10 LORA_TX16 Lora TX Buffer 16 - נתוני משתמשים
• 0x11 LORA_RX1 Lora RX Buffer 1 - נתוני משתמשים
• 0x12 LORA_RX2 Lora RX Buffer 2 - נתוני משתמשים
• 0x13 LORA_RX3 Lora RX Buffer 3 - נתוני משתמשים
• 0x14 LORA_RX4 Lora RX Buffer 4 - נתוני משתמשים
• 0x15 LORA_RX5 Lora RX Buffer 5 - נתוני משתמשים
• 0x16 LORA_RX6 Lora RX Buffer 6 - נתוני משתמשים
• 0x17 LORA_RX7 Lora RX Buffer 7 - נתוני משתמשים
• 0x18 LORA_RX8 Lora RX Buffer 8 - נתוני משתמשים
• 0x19 LORA_RX9 Lora RX Buffer 9 - נתוני משתמשים
• 0x1a LORA_RX10 Lora RX Buffer 10 - נתוני משתמשים
• 0x1b LORA_RX11 Lora RX Buffer 11 - נתוני משתמשים
• 0x1c LORA_RX12 Lora RX Buffer 12 - נתוני משתמשים
• 0x1d LORA_RX13 Lora RX Buffer 13 - נתוני משתמשים
• 0x1e LORA_RX14 Lora RX Buffer 14 - נתוני משתמשים
• 0x1f LORA_RX15 Lora RX Buffer 15 - נתוני משתמשים
• 0x20 LORA_RX16 Lora RX Buffer 16 - נתוני משתמשים
• 0x01 - 0x10 כתיבה בלבד.
• 0x11 - 0x20 לקריאה בלבד.

שלב 9: הוראות:

L_SET (כתיבה בלבד)

• כתוב 1 כדי להגדיר פרמטרים מ 0x22 למודול LORA.
• כתוב 0 לא אפקט

G_RESET (כתיבה בלבד)

• כתוב 1 לאיפוס מודול A9G
• כתוב 0 לא אפקט

L_RXNE (קריאה וכתיבה)

• כתוב שגיאת סיבה אחת
• כתוב 0 כדי לנקות
• קריאה 1 פירושה שהתקבלו נתונים, אנא השאירו את הנתונים מהמרשם 0x11 - 0x20.
• קריאת 0 פירושה שאין נתונים זמינים כעת.

L_SET (כתיבה בלבד)

• כתוב 1 לשליחת נתונים, אנא מלא את הנתונים במרשם 0x01 - 0x10 לפני השליחה.
• כתוב 0 לא אפקט

שלב 10: כיצד להשתמש במודול GPS עם Gpsd (Raspberry Pi)

כיצד להשתמש במודול GPS עם gpsd (פטל פאי)

ראשית, החלף את /boot/overlays/sc16is752-i2c.dtbo וודא ש- I2C פועל כראוי.

• החלף את sc16is752-i2c.dtbo
• הגדרת I2C
• התקן כלי gpsd.

פתח מסוף והקלד פקודה זו:

sudo apt להתקין gpsd-gpsd-clients

שנה/etc/default/gpsd קובץ והוסף את הפרמטרים הבאים:

• DEVICES = "/dev/ttySC1"
• GPSD_OPTIONS = "-F /var/run/gpsd.sock"

הזן את הפקודה i2cset -y 1 0x16 0x23 0x40 כדי לאפס את מודול GPRS.

סקריפט Python ל- GPS פתוח:

יבוא זמן ייבוא סדרתי os # הפעל מחדש את שירות gpsd. os.system ("sudo systemctl restart gpsd.socket") # פתח יציאה טורית ser = serial. Serial ('/dev/ttySC0', 115200) i = 0 אם ser.isOpen == שקר: ser.open () נסה: print ("הפעל GPS …") בעוד True: ser.write (str.encode ("AT+GPS = 1 / r")) size = ser.inWaiting () אם גודל! = 0: ticks = time.time () תגובה = ser.read (גודל) gps = str (תגובה, קידוד = "utf -8") אם (gps.find ("אישור")! = -1): os.system ("sudo cgps -s") יציאה () אחר: i = i + הדפסה 1 ("המתנה של GPS אפשר, אם הזמן ארוך מדי, בדוק בחוץ:" + str (i)) ser.flushInput () time.sleep (1) למעט KeyboardInterrupt: ser.flushInput () ser.close ()

שמור אותו ובצע אותו:

python3 GPS.py

שלב 11: כיצד להשתמש במודול GPS עם C (פטל פאי)

התקן כלי gpsd

sudo apt-get install libgps-dev

צור קוד מקור ושם אותו "gps.c"

#include #include #include

#לִכלוֹל

#לִכלוֹל

int main ()

{int rc; struct timeval tv; struct gps_data_t gps_data; if ((rc = gps_open ("localhost", "2947", & gps_data)) == -1) {printf ("קוד: %d, סיבה: %s / n", rc, gps_errstr (rc)); החזר EXIT_FAILURE; } gps_stream (& gps_data, WATCH_ENABLE | WATCH_JSON, NULL);

בעוד (1)

{ / * המתן 2 שניות לקבלת נתונים * / if (gps_waiting (& gps_data, 2000000)) { / * קריאת נתונים * / if ((rc = gps_read (& gps_data)) == -1) {printf ("אירעה שגיאה בקריאה נתוני gps. קוד: %d, סיבה: %s / n ", rc, gps_errstr (rc)); } אחר { /* הצגת נתונים ממקלט ה- GPS. */ if ((gps_data.status == STATUS_FIX) && (gps_data.fix.mode == MODE_2D || gps_data.fix.mode == MODE_3D) &&! isnan (gps_data.fix.latitude) &&! isnan (gps_data.fix).longitude)) { /* gettimeofday (& tv, NULL); עריכה: tv.tv_sec הוא למעשה לא חותמת הזמן! */

printf ("קו הרוחב: %f, אורך: %f, מהירות: %f, חותמת זמן: %lf / n", gps_data.fix.latitude, gps_data.fix.longitude, gps_data.fix.speed, gps_data.fix.time);

// עריכה: הוחלף tv.tv_sec ב- gps_data.fix.time} else {printf ("אין נתוני GPS זמינים / n"); }}} שינה (3); } / * כשתסיים … * / gps_stream (& gps_data, WATCH_DISABLE, NULL); gps_close (& gps_data); החזר EXIT_SUCCESS; }

שלב 12: הידור זה

לְלַקֵט!

gcc gps.c -lm -lgps -o gps

להוציא אותו לפועל!

./ג'י.פי. אס

שלב 13: כיצד להשתמש במודול GPS עם פייתון (פטל פטל)

מומלץ לבצע את הקוד הבא באמצעות Python 3 ולהתקין את ספריית gpsd-py3 ותיקון GPS 2D/3D:

ייבוא gpsd

# התחבר ל- gpsd המקומי

gpsd.connect ()

# קבל עמדת GPS

packet = gpsd.get_current ()

# עיין במסמכי ה- Inline עבור GpsResponse עבור הנתונים הזמינים

הדפס (packet.position ())

שלב 14: כיצד להשתמש במודול GSM עם PPPd (Raspberry Pi)

א) ראשית, החלף את /boot/overlays/sc16is752-i2c.dtbo וודא ש- I2C פועל כראוי.

• החלף את sc16is752-i2c.dtbo
• הגדרת I2C

ב) הזן את הפקודה i2cset -y 1 0x16 0x23 0x40 לאיפוס מודול GPRS.

לאחר הפעלת הפקודה, עליך להמתין מעט, כעשר שניות

תוכל גם להשתמש בשיטה הבאה לאיפוס.

ג) הזן פקודה

sudo apt להתקין ppp

להתקנת כלי ppp.

ד) העתק/etc/ppp/peers/ספק אל/etc/ppp/peers/gprs

ה) שנה/etc/ppp/peers/gprs

• שורה 10: אנא פנה לספק השירות שלך למשתמש (דוגמה: cmnet).
• שורה 15: אנא פנה לספק השירות שלך בנוגע ל- apn (דוגמה: cmnet).
• שורה 18 - שורה 24: הגדרה מומלצת

F) שנה/etc/chatscripts/gprs (שנה את קו 34 לשורה 35, מספר החיוג עשוי להיות לא *99#)

G) הזן פקודה sudo pppd להתקשר ל- gprs לחיוג.

H) בדוק את תצורת ה- ppp שלך מספק האינטרנט שלך.

I) הזן פקודה ping -I ppp0 8.8.8.8 בדוק את הרשת שלך (אם האינטרנט זמין וטבלת המסלולים נכונה)

J) אנא שמור על איתות ה- GSM טוב, אחרת הדברים הבאים יתרחשו.

שלב 15: כיצד לאבחן את מודול ה- GSM שלי (Raspberry Pi)

מומלץ לבצע את הקוד הבא באמצעות Python 3 ולהתקין את ספריית smbus:

יבוא סידורי יבוא זמן יבוא smbus יבוא אופרטור יבוא

print ("מחכה לאתחול …")

אוטובוס = smbus. SMBus (1)

bus.write_byte_data (0x16, 0x23, 0x40)

ser = serial. Serial ('/dev/ttySC0', 115200)

אם ser.isOpen == שקר:

ser.open () נסה: הדפס ('-'*60) הדפס ("מאתחל מודול A9G GPRS.") הדפס ("חיבור GSM …") time.sleep (3) i = 0 בעוד True: ser.write (str.encode ("AT+CCID / r")) size = ser.inWaiting () if size! = 0: ticks = time.time () response = ser.read (size) ccid = str (response, encoding = "utf -8 ") הדפס (ccid) else: i = i + 1 ser.flushInput () time.sleep (1) למעט KeyboardInterrupt: ser.close ()

לבצע את סקריפט הבדיקה, בהתבסס על תוצאות ההטמעה, אנו יכולים לאבחן את מודול ה- GSM. לדוגמה, החזרה הבאה, שגיאת CME ERROR 53 תגיד לנו כוח לא טוב. קוד CME = שגיאות הקשורות לציוד GSM

כמובן שלסקריפט יש גם פונקציית איפוס. אם אתה יכול להציג את ה- CCID כראוי, האיפוס הושלם.

שלב 16: כיצד להשתמש ב- Lora TX & RX עם C (Raspberry Pi)

מומלץ לבצע את הקוד הבא באמצעות Python 3 ולהתקין את ספריית smbus.

יש להעביר אותו בין שני צומת IOT (A). לא ניתן לקבל את התוכן שנשלח מעצמו. אנא שמור אותו כסקריפט py לביצוע.

אופן השליחה: לאחר מילוי הנתונים לרגיסט 0x01 - 0x10, הגדר את הסיביות L_TX כדי להתחיל לשלוח נתונים.

ייבוא timeimport smbus יבוא מערכת ההפעלה

אוטובוס = smbus. SMBus (1)

לְנַסוֹת:

data_list = [170, 85, 165, 90] # כתוב נתונים לרישום ואז הנתונים יישלחו החוצה. לאינדקס בטווח (1, len (data_list) + 1): bus.write_byte_data (0x16, index, data_list [index - 1])) הדפס ("LORA שלח נתונים ל- %d רשם %d נתונים" %(אינדקס, data_list [אינדקס - 1])) bus.write_byte_data (0x16, 0x23, 0x01) למעט KeyboardInterrupt: sys.exit ()

אופן שליחת קבלה: בדוק סיביות L_RXNE, אם מוגדר, הגיעו נתונים חדשים, דגל זה חייב להיות ברור באופן ידני

ייבוא timeimport smbus יבוא מערכת ההפעלה

אוטובוס = smbus. SMBus (1)

recv_data =

לְנַסוֹת:

אם bus.read_byte_data (0x16, 0x23) & 0x02: # מחק ידנית L_RXNE bus.write_byte_data (0x16, 0x23, 0x00) register_list = [0x11, 0x12, 0x13, 0x14] # הקריא נתונים לאינדקס בטווח (0x11, len (register_list) + 0x11): recv_data.append (bus.read_byte_data (0x16, register_list [index - 0x11])))

print ("נתונים שהתקבלו:")

print (recv_data) else: print ("עדיין לא התקבלו נתונים ~") למעט KeyboardInterrupt: sys.exit ()

שלב 17: תיאור מיוחד של רוחב הפס I2C

הגבול של מהירות I2C הוא 400 קילוהרץ, בשל פרוטוקול I2C, כך שרוחב הפס האפקטיבי של המכשיר היחיד נמוך מ -320 kbps, רוחב הפס האפקטיבי למכשירים נמוך מ -160 kbps. הגבול של מהירות I2C UART Bridge הוא 115200bps. כאשר GPS ו- GSM עבודה במקביל, רוחב הפס של I2C אינו מספיק, מכיוון ש 115.2kbps * 2 = 230.4kbps, כך שחלק מהנתונים יעלו על גדותיהם. הפחתת קצב השידור של תקשורת GPS ו- GSM יכולה לשפר את המחסור ברוחב הפס. התקשורת יכולה לדרוש מודולים אחרים של DockerPi. רוחב פס נוסף של I2C. בדרך כלל, מהירות נתוני הרשת איטית, כך שרוחב הפס GSM אינו מלא, כך שאין בעיה של הצפה.

שלב 18: סיים

מקווה שאהבתם ותצליחו.

תוכל למצוא אותו כאן:

אֲמָזוֹנָה

אור לילה: https://www.amazon.com/GeeekPi-Night-Light-WS2812-Raspberry/dp/B07LCG2S5S לוח ממסר 4 ערוצים: https://www.amazon.co.uk/dp/B07MV1TJGR?ref=myi_title_dp לוח לוח ： Https: //www.amazon.co.uk/dp/B07TD595VS? Ref = myi_title_dp צומת IoT （A） ： https://www.amazon.co.uk/dp/B07TY15M1C HUB HUB ： https:// www. amazon.co.uk/dp/B07TZD8B61 מגדל הקרח ：