伴隨著物聯網行業的發展,越來越多的物聯網設備都逐漸趨于低成本、小型化、高集成的模式,傳統的MCU+物聯網模組的方式已經很難滿足需求。利爾達NB860系列模組推出OpenCPU方案,滿足客戶低代碼開發需求,可以縮短開發周期,提高產品性價比,降低能耗,是物聯網應用開發的不二之選。
+ 利爾達NB860_X0A模組
本文將分享基于NB860系列模組通過Lierda NB860 OpenCPU SDK驅動常見外設傳感器、入網、接入CTwing云平臺、發送傳感器數據、接收下發指令控制等操作。下圖給大家展示了基于利爾達NB860_X0A模組組裝驅動DEMO板,DEMO板涵蓋多個外設傳感器:GPIO : LED、EC11旋轉編碼器SPI : SSD1306顯示屏、W25Q64 SPI FLASHI2C : OPT3001光照傳感器、MPU6050六軸傳感器ADC : PS2搖桿PWM : RGB LEDTIMER : HCSR04超聲波傳感器、EC11旋轉編碼器
※ GPIO嵌入式開發從點燈開始,利爾達NB860模組支持GPIO操作,每一個用戶IO都可以復用為GPIO,最大支持27路GPIO,可以配置上拉、下拉、輸入輸出、速率等,特定IO口還可作為低功耗喚醒源,滿足客戶低功耗應用場景需求。我們利用NB860模組IO 11復用為GPIO并點亮了LED燈,通過模組TIMER配合GPIO定時掃描EC11旋轉編碼器,獲取旋轉編碼器的按動狀態,實現通過按動控制LED燈開關,通過旋轉方向可以控制RGB LED的亮度大小。
※ SPISPI是串行外設接口Serial Peripheral Interface的縮寫,是一種高速、全雙工、同步總線通訊協議,使用兩根數據收發線、一根時鐘線、一個片選線就可以與其總線上的設備進行通訊。利爾達NB860模組最大支持3路SPI,在此我們將SSD1306 Oled顯示屏與外掛W25Q64 SPI FLASH連接到同一個SPI總線上,并由NB860模組SPI外設進行驅動。A:我們利用NB860模組SPI驅動OLED屏幕顯示數據內容。B:使用SPI驅動外掛SPI FLASH往其特定地址(0x004000)寫入字符串,并利用NB860模組SPI讀取外掛SPI FLASH該地址內存,并將讀取到的字符串打印到串口,下圖是串口日志信息。
※ I2CI2C又稱IIC,全名為Inter-Integrated Circuit,是由Philips公司開發的一種簡單、雙向二線制同步串行總線,僅由一個時鐘線,一根數據線就可以與總線線上的各設備進行通訊。NB860模組最大支持4路I2C,我們利用NB860模組將OPT3001光照傳感器與MPU6050六軸傳感器連接到到模組同一個I2C總線上進行驅動,如下展示效果。利用NB860模組驅動OPT3001光照傳感器,讀取光照數據顯示到OLED屏幕,當光照改變時,該數據可同步發生變化。
利用NB860模組驅動MPU6050六軸傳感器,讀取六軸數據顯示到OLED屏幕,當DEMO板發生傾斜移動時,六軸傳感數據同時發生變化。
※ ADCADC即模擬數字轉換器,又稱作A/D轉換器,可以將輸入的模擬電壓信號轉換為一個輸出的數字信號。NB860模組支持12位ADC,最大支持4路ADC,這里利用NB860的ADC外設,對一個PS2搖桿進行測量。
利用NB860模組ADC測量PS2搖桿X,Y軸數據,并顯示到OLED屏幕。當撥動遙感時,屏幕數據將會發生變化。
※ PWMPWM即脈沖寬度調制,是用數字信號對模擬信號編碼的方法之一,通過方波的占空比來對一個具體的模擬電壓值進行編碼。NB860最大支持3路PWM,其中一路為低功耗PWM,在模組睡眠情況下仍可使用,這里我們使用NB860模組的PWM外設控制RGB LED的顏色。
利用NB860模組PWM驅動RGB LED,控制紅綠藍三種顏色燈光亮度,可以通過接收AEP平臺的數據調整顏色,也可以通過旋轉編碼器旋轉控制其亮度。
※ TIMER定時器是現在主流微控制器都有配備的片上外設,通過配置定時器的裝載值來設定時間,并在在定時結束后進入中斷,來處理相應的任務。NB860支持HRTIMER(High-Rate)主要實現高精度的定時(μs級)及計數功能,最多可同時創建16個高精度定時器。同時,NB860擁有RTC定時器,支持低功耗場景下定時器的使用。這里我們將使用NB860模組定時器配合GPIO輸入,通過HCSR04超聲波傳感器來獲取距離信息。
利用NB860模組TIMER配合GPIO驅動HCSR04超聲波傳感器,測量超聲波傳感器換回的脈寬值,將其顯示到OLED屏幕,用戶使用過程中可將其進一步轉換成實際距離數據。
※ AEP平臺的使用物聯網的應用使能平臺(AEP)是為了人與物、物與物的連接統一到一起所設計出一種便于開發者開發、管理、部署物聯網應用的平臺。NB860支持Lwm2m、UDP/TCP、MQTT等多種通信協議,支持對接AEP(CTWING)、OceanConnect、OneNET、阿里云、Lierda X等多種云平臺。這里我們將NB860模組連接到AEP平臺,將以上所提及的傳感器數據打包上傳,并且可通過平臺下發指令,控制RGB LED的顏色。利用NB860模組的通訊功能,將各個傳感器讀到的數據打包成Json格式數據并上發到AEP平臺,可以在AEP平臺看到上發的數據。利用NB860模組的通訊功能,接收AEP平臺下發的指令,可以控制RGB LED的顏色,以及顯示模式。
值得注意的是,以上所有功能主控均在一個NB-IoT模組上實現。利爾達基于第三代5G NB-IoT芯片推出的NB860模組OpenCPU方案,通過與芯片原廠的通力配合,站在終端開發者的角度上,封裝了大量的API接口,編寫了大量技術文檔,實現了將NB-IoT芯片開放給客戶使用的目的,用戶可通過撰寫自己的代碼進行應用開發。
OpenCPU的優勢包括但不限于:
*降低BOM成本—OpenCPU方案為您去掉一顆MCU成本。
*更高的集成度—OpenCPU方案減小產品尺寸,更適用于消費類產品。
*遠程差分升級(FOTA)—OpenCPU方案客戶應用集成在芯片應用核,基于LwM2M的差分升級,應用部署更放心,維護升級更容易。
*更低的功耗—OpenCPU方案去掉MCU部分的能耗,更少的中間資源占用,更高的交互效率。
*更高的安全性—OpenCPU方案避免近端攻擊竊取的可能,不再需要通過UART傳遞關鍵業務數據。
OpenCPU方案的引入更加凸顯了NB-IoT的優勢所在,是眾多物聯網應用核心競爭力的關鍵因素,OpenCPU方案的開發可以使您的產品在眾多同類型產品中脫穎而出。
更多關于NB模組產品及方案的需求,歡迎聯系利爾達。
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