الشروع في العمل مع مجموعة تطوير الأرجون الجسيمات

بينما يتجه العالم نحو الأتمتة والذكاء الاصطناعي ، تحدث ابتكارات مختلفة كل يوم لجعل الأشياء أكثر ذكاءً وقابلة للتطوير. في الوقت الحاضر في عصر إنترنت الأشياء ، كل شيء متصل بالإنترنت وهناك عدد من اللوحات التي تدعم إنترنت الأشياء في السوق. قمنا بمراجعة بعض اللوحات في السابق مثل PIC IoT WG Development و STM32F Nucleo-64 Development Boards ، إلخ.

من خلال مراقبة النمو السريع لصناعة إنترنت الأشياء ، قدم بعض رواد منصات إنترنت الأشياء ذات المستوى العالمي مثل Particle cloud أجهزة الجيل ^الثالث لإنترنت الأشياء مثل Particle Argon و Xenon و Boron وما إلى ذلك.

هذه كلها أدوات تطوير إنترنت الأشياء قوية ومتعددة الاستخدامات. تم تصميم كل هذه اللوحات حول Nordic nRF52840 SoC وتتضمن ARM Cortex-M4F مع 1 ميجا بايت من فلاش و 256 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي. تدعم هذه الشريحة تقنية Bluetooth 5 و NFC. علاوة على ذلك ، يضيف Argon شبكة WiFi مع ESP32 من Espressif. يجلب Boron LTE إلى الطاولة مع وحدة ublox SARA-U260 ، ويأتي Xenon مع WiFi و Cellular. تدعم هذه المجموعات أيضًا الشبكات المتداخلة التي تساعد في توسيع أجهزة إنترنت الأشياء.

في هذا البرنامج التعليمي للشروع في البدء ، سنقوم بإخراج مجموعة Particle Argon Kit الجديدة من العلبة وسنرى ميزاتها ونعرض هذه المجموعة مع مثال على رمز Blinky LED.

مجلس تطوير الجسيمات الأرجون إنترنت الأشياء- شرح الأجهزة

أولاً ، دعنا نرى داخل الصندوق ، ستجد لوحة One Argon IoT ، ولوح صغير ، وكابل micro-USB ، وبعض مصابيح LED ، ومقاومات لبدء استخدام المجموعة.

الآن ، فهم لوحة Argon بمساعدة الرسم التخطيطي أدناه.

كما ترون في الرسم التخطيطي للكتل ، فإنه يحتوي على ESP32 و Nordic nRF core مع ARM M4. كما أن لديها ذاكرة فلاش خارجية وموصل SWD لبرمجة وتصحيح الكود. على جانب الطاقة ، لديها دائرة شحن LiPo.

من مخطط الكتلة أعلاه ، يمكننا سرد ميزات لوحة Argon.

المميزات

Espressif ESP32-D0WD معالج مساعد واي فاي 2.4 جيجا هرتز
1. فلاش 4 ميجا بايت على اللوحة لـ ESP32
2. دعم 802.11 b / g / n
3. 802.11 n (2.4 جيجا هرتز) ، حتى 150 ميجا بايت في الثانية
الشمال أشباه الموصلات nRF52840 SoC
1. معالج ARM Cortex-M4F 32 بت بسرعة 64 ميجاهرتز
2. 1 ميجا بايت فلاش ، 256 كيلو بايت رام
3. Bluetooth 5: 2 ميجابت في الثانية ، 1 ميجابت في الثانية ، 500 كيلوبت في الثانية ، 125 كيلوبت في الثانية
4. يدعم تعليمات DSP ، وحسابات وحدة النقطة العائمة المتسارعة (FPU)
5. وحدة التشفير والأمان ARM TrustZone CryptoCell-310
6. تصل إلى +8 ديسيبل من طاقة الإرسال (تصل إلى -20 ديسيبل في خطوات 4 ديسيبل)
7. علامة NFC-A
فلاش SPI إضافي على اللوحة 4 ميجا بايت
20 إشارة مختلطة GPIO (6 x تناظري ، 8 x PWM) ، UART ، I2C ، SPI
Micro USB 2.0 بأقصى سرعة (12 ميجابت في الثانية)
شاحن Li-Po مدمج وموصل بطارية
موصل JTAG (SWD)
RGB حالة LED
أزرار إعادة التعيين والوضع
هوائي ثنائي الفينيل متعدد الكلور على متن الطائرة
موصل U.FL للهوائي الخارجي

لذلك من الواضح من خلال ميزات لوحة Argon الحبيبية أنها قادرة على القيام بمهام إنترنت الأشياء المعقدة باستخدام معالج ARM وشرائح RF.

الآن ، دعنا نرى علامات Pin ووصف Pin للوحة Argon.

علامات دبوس

مخطط دبوس

أقصى جهد إدخال للوحة الأرجون هو + 6.2 فولت.

دبوس الوصف

Li + => Pin متصل داخليًا بالطرف الموجب لموصل بطارية LiPo.
EN => يتم سحب دبوس تمكين الجهاز داخليًا. لتعطيل الجهاز ، قم بتوصيل هذا الدبوس بـ GND.

3. VUSB => Pin متصل داخليًا بمصدر USB (+ ve).

4. 3V3 => إخراج منظم 3.3 فولت المدمج.

5. GND => الدبوس الأرضي للنظام.

6. RST => إدخال إعادة تعيين نظام نشط منخفض. تم سحب هذا الدبوس داخليًا.

7. MD => هذا الدبوس متصل داخليًا بالزر MODE. وظيفة الوضع هي نشطة-منخفضة.

8. RX => تستخدم بشكل أساسي كـ UART RX ، ولكن يمكن استخدامها أيضًا كجهاز GPIO رقمي.

9. TX => يُستخدم بشكل أساسي كـ UART TX ، ولكن يمكن استخدامه أيضًا كجهاز GPIO رقمي.

10. SDA => تستخدم بشكل أساسي كدبوس بيانات لـ I2C ، ولكن يمكن استخدامها أيضًا كجهاز GPIO رقمي.

11. SCL => يُستخدم بشكل أساسي كدبوس ساعة لـ I2C ، ولكن يمكن استخدامه أيضًا كجهاز GPIO رقمي.

12. MO، MI، SCK => هذه هي دبابيس واجهة SPI ، ولكن يمكن استخدامها أيضًا كجهاز GPIO رقمي.

13. D2-D8 => هذه دبابيس GPIO عامة. D2-D8 قادرة على PWM.

14. A0-A5 => هذه عبارة عن دبابيس إدخال تناظرية يمكن أن تعمل أيضًا كجهاز GPIO رقمي قياسي. A0-A5 قادرة على PWM.

برمجة لوحات تطوير إنترنت الأشياء Argon IoT

توجد طرق عديدة لبرمجة أي لوحة جسيمات. يمكنك استخدام Web IDE لكتابة وتحميل التعليمات البرمجية من أي مكان في العالم ، وتسمى هذه الميزة البرمجة عبر الهواء والتي استخدمناها سابقًا لبرمجة NodeMCU. يمكن أيضًا استخدام IDE لسطح المكتب وسطر الأوامر لبرمجة لوحة Aragon. إذا كانت أجهزة إنترنت الأشياء متصلة في الميدان ، فيجب برمجتها عبر OTA.

تحتوي جميع أجهزة الجيل ^الثالث من Particle على أداة تحميل تمهيد مبرمجة مسبقًا وتطبيق مستخدم يسمى Tinker. يمكنك تنزيل تطبيق Particle في جهاز iOS و Android لتبديل الدبابيس والحصول على قراءات رقمية وتناظرية. يسمح برنامج bootloader هذا للمستخدم ببرمجة اللوحة بمساعدة USB و OTA وكذلك داخليًا عبر عملية إعادة ضبط المصنع.

لذلك في هذا البرنامج التعليمي ، سنستخدم IDE على الويب لبرمجة Particle Argon IoT Development Kit. سنرى أيضًا كيفية استخدام وظيفة Tinker في مجموعة Argon.

إعداد Argon Kit للجسيمات IO

قبل برمجة لوحة Argon ، يتعين علينا تكوينها باستخدام تطبيق Android أو iOS Particle. لذا ، قم بتنزيل هذا التطبيق وتأكد من أن لديك اتصال إنترنت فعال حتى تتمكن لوحة Argon من الاتصال به.

1. الآن ، قم بتوصيل لوحة Argon بالكمبيوتر المحمول أو أي مصدر طاقة USB بمساعدة كابل micro-USB المتوفر. سترى مؤشر LED الأزرق يومض (وضع الاستماع). إذا لم يكن يومض باللون الأزرق ، فاضغط مع الاستمرار على الزر MODE لمدة 3 ثوانٍ ، حتى يصبح مؤشر RGB وامض باللون الأزرق. لمعرفة المزيد حول معنى حالة LED المختلفة ، يرجى زيارة هذه الوثائق من Particle IO.

2. افتح تطبيق Particle IoT على هاتفك وأنشئ حسابًا إذا لم يكن لديك حساب أو سجّل الدخول باستخدام بيانات اعتماد Particle.

3. الآن ، لإضافة جهاز الأرجون الخاص بنا ، اضغط على زر "+" لإضافة الجهاز. اضغط مرة أخرى على "+" أمام إعداد الأرجون أو البورون أو الزينون .

4. للتواصل مع التطبيق ، يستخدم Argon تقنية Bluetooth لذلك سيطلب تمكين Bluetooth على الهاتف الذكي. الآن ، امسح رمز الاستجابة السريعة المطبوع على لوحة الأرجون لتوصيل الجهاز بالهاتف الذكي.

5. بعد ذلك ، سوف يسألك ما إذا كنت قد قمت بتوصيل الهوائي أم لا. إذا قمت بتوصيل الهوائي ، فضع علامة في المربع وانقر فوق التالي. الآن ، سيتم إقرانه بنجاح مع الهاتف.

6. بعد ذلك ، سيطلب الاتصال بشبكة Mesh. نظرًا لأننا لا نستخدم Mesh ، فاضغط على Do not have network وانقر فوق التالي .

الآن ، يتعين علينا إرسال بيانات اعتماد شبكة Wi-Fi إلى Argon. في التطبيق ، سيبحث عن شبكات Wi-Fi ، ثم اختر شبكتك وأدخل كلمة المرور. بعد ذلك ، سيتم توصيل لوحة Argon الخاصة بك بنجاح بـ Particle Cloud وسترى اللون السماوي يومض ببطء على لوحك.

7. الآن ، أعط الاسم للوحة الأرجون الخاصة بك. أدخل أي اسم من اختيارك وانقر فوق التالي.

8. افتح متصفح الويب على الكمبيوتر المحمول وادخل إلى الرابط setup.particle.io؟start-building. الآن ، نحن على وشك الانتهاء من الإعداد. للتحقق من أن Argon الخاص بنا متصل بنجاح بالسحابة ، انقر فوق زر Signal Device . سوف تومض ألوان قوس قزح على Argon LED.

9. يمكنك الإشارة إلى جهازك باستخدام التطبيق. انقر فوق اسم منتداك وافتح الجهاز كما هو موضح أدناه. سترى أن لوحة الأرجون متصلة بالإنترنت. في الشاشة التالية ، ستجد زر Signal .

10. الآن ، نحن مستعدون جميعًا لبرمجة لوحة Argon باستخدام IDE على الويب.

برمجة لوحة الأرجون باستخدام Web IDE

1. انتقل إلى Particle Console وقم بتسجيل الدخول باستخدام بيانات الاعتماد التي قمت بتسجيل الدخول إليها داخل تطبيق Particle.

2. كما ترى ، هناك العديد من الخيارات في الجزء الأيسر من الشاشة والتي تشمل إضافة أجهزة جديدة ، وإنشاء شبكات شبكية ، والتكامل مع IFTTT ، و Microsoft Azure و Web IDE. أيضًا ، يمكنك رؤية جهازك مدرجًا على الشاشة.

3. أولاً ، انقر فوق خيار Web IDE. سيتم فتح علامة تبويب جديدة باستخدام IDE عبر الإنترنت كما هو موضح أدناه. في IDE هذا ، ستكون هناك مكتبات لأجهزة استشعار ولوحات مختلفة مع بعض الأمثلة البرمجية. إذا كنت معتادًا على Arduino IDE ، فستجد أنه سهل للغاية وبنية البرمجة الخاصة به هي نفسها Arduino IDE.

4. سوف نستخدم رمز مثال أساسي للغاية لوميض LED . لذلك ، انقر فوق رمز المثال هذا.

5. الهيكل الأساسي هو نفس اردوينو IDE، استخدام الإعداد باطلا و حلقة باطلة وظيفة لكتابة التعليمات البرمجية.

الآن ، أعلن عن متغيرين لمصباحين.

int led1 = D6 ؛ int led2 = D7 ؛

6. في الإعداد الباطل () ، اضبط وضع الدبوس كإخراج باستخدام وظيفة pinMode () لكل من المصابيح.

إعداد باطل () { pinMode (led1، OUTPUT) ؛ pinMode (led2 ، الإخراج) ؛ }

7. في الحلقة الفارغة () ، استخدم وظيفة digitalWrite () لتشغيل وإيقاف تشغيل المصابيح كما هو موضح أدناه.

حلقة باطلة () { digitalWrite (led1، HIGH) ؛ الكتابة الرقمية (led2 ، عالية) ؛ تأخير (1000) ؛ digitalWrite (led1 ، منخفض) ؛ الكتابة الرقمية (led2 ، منخفضة) ؛ تأخير (1000) ؛ }

يتم تقديم رمز كامل مع فيديو توضيحي في نهاية هذا البرنامج التعليمي. الآن ، قم بتجميع هذا الرمز بالنقر فوق الزر " تحقق" في الجزء الأيسر العلوي.

إذا لم يكن هناك خطأ في الرمز ، فستجد رسالة التحقق من الرمز أسفل الشاشة.

الآن ، الكود جاهز ليكون فلاش في لوحة الأرجون. تأكد من توصيل اللوحة بجهاز الكمبيوتر المحمول أو أي مصدر طاقة آخر وأيضًا توصيله بالإنترنت. يجب أن يومض RGB LED باللون السماوي ببطء ، مما يعني أن لوحك متصل بسحابة الجسيمات.

الآن ، قم بوميض الكود بالنقر فوق زر الفلاش في الزاوية اليسرى العليا. يجب أن تظهر رسالة Flash بنجاح على الشاشة كما هو موضح أدناه. لرؤيتها أثناء العمل ، قم بتوصيل مصباحي LED في الدبوس D6 و D7 وأعد ضبط اللوحة.

بهذه الطريقة ، يمكنك كتابة الكود الخاص بك والتحميل باستخدام وظيفة OTA وجعل مشروعك أكثر ذكاءً.

استخدام وظيفة Tinker في مجلس تطوير الأرجون

يوجد مثال رمز خاص واحد في IDE على الويب يسمى Tinker. بعد تحميل هذا الرمز في لوحة Argon ، يمكنك التحكم في العديد من المسامير في وقت واحد دون الحاجة إلى ترميزها. أيضًا ، يمكنك الحصول على قراءات أجهزة الاستشعار دون تحديد المسامير في الكود.

1. بمجرد وميض رمز مثال Tinker ، سترى خيار Tinker ممكّنًا في خيار جهاز Argon كما هو موضح. انقر فوق خيار Tinker.

2. الآن ، اختر الدبوس الذي تريد الحصول على الإخراج أو الإدخال عليه. عند النقر ، سيُطلب منك النقر فوق digitalWrite و digitalRead و analogRead و analogWrite . في حالتنا ، انقر فوق digitalWrite على الدبوس D7 و D6.

بعد تعيين الوظيفة ، ما عليك سوى النقر فوق الدبوس D7 أو D6 ، وسوف يتوهج مؤشر LED. عند الضغط على D7 مرة أخرى ، سينطفئ مؤشر LED. وبالمثل ، يمكنك الحصول على بيانات المستشعر على دبابيس مختلفة ويمكنك التحكم في الأجهزة في نفس الوقت.

يمكنك تجربة جميع رموز الأمثلة من أجل فهم أفضل للوظائف المختلفة للوحة.

بصرف النظر عن استخدام IDE عبر الإنترنت ، يمكنك تنزيل Particle Desktop IDE و Workbench حيث يمكنك كتابة التعليمات البرمجية والوميض بنفس طريقة IDE عبر الإنترنت. لكن IDEs هذه هي أيضًا برامج تطوير عبر الإنترنت. لمزيد من المعلومات حول Particle cloud ، يمكنك التحقق من وثائقها الرسمية هنا.

الكود الكامل مع الفيديو التوضيحي مذكور أدناه.