[Seria Docker Pi] Si të përdorni modulin IoT Node (A) në Raspberry Pi: 18 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:18

Çfarë është moduli IoT Node (A)?

Nyja IoT (A) është një nga modulet e serisë Docker Pi.

Nyja IOT (A) = GPS/BDS + GSM + Lora.

I2C kontrollon drejtpërdrejt Lora, dërgon dhe merr të dhëna, kontrollon modulin GSM/GPS/BDS përmes SC16IS752, pllaka kryesore ka nevojë vetëm për mbështetje I2C.

Mbështetni Raspberry Pi dhe produkte të tjera të ngjashme.

Furnizimet

1x Raspberry Pi 2B/3B/3B+/4B/3A+/Zero/Zero W

Produkt 1x i serisë Docker Pi: moduli IoT Node (A)

Kartë 1x 16 GB klasë 10 TF

Furnizimi me energji 1x 5V/2.5A (5V@3A për Pi 4B)

Hapi 1: Karakteristikat

• Seria Docker Pi
• E programueshme
• Kontroll direkt (pa programim)
• Zgjatni kunjat e GPIO
• Mbështetje GPS/BDS
• Mbështetje GSM
• Mbështetje Lora
• Mund të Stack me bordin tjetër të Stack
• I pavarur nga hardueri i pllakës kryesore (kërkon mbështetje I2C)

Hapi 2: Hapi 1: Njihuni me Bordin IoT (A)

Nyja IoT (A) është një nga modulet e serisë Docker Pi.

Nyja IOT (A) = GPS/BDS + GSM + Lora.

I2C kontrollon drejtpërdrejt Lora, dërgon dhe merr të dhëna, kontrollon modulin GSM/GPS/BDS përmes SC16IS752, pllaka kryesore ka nevojë vetëm për mbështetje I2C. Mbështet Raspberry Pi dhe produkte të tjera të ngjashme.

Kështu që ju mund të krijoni një pajisje komunikimi me rreze të mesme duke përdorur dy prej tyre.

dhe gjithashtu mund të gjeni vendndodhjen e pajisjes tuaj duke përdorur modulin GPS në bord.

Vendosni një kartë SIM, do të bëhet një stacion transmetues përmes mesazhit SMS.

Hapi 3: Hapi 2: Si ta montoni atë

Veryshtë shumë e lehtë për ta montuar për shkak të modelit të saj "HAT", ju vetëm e vendosni atë në mjedrën tuaj pi dhe e lidhni përmes kunjave GPIO, është si një "kapelë" në mjedër pi, në mënyrë që të mos keni nevojë të shtoni masën tela.

Hapi 4: Hapi 3: Lidhni Antenën

Ekzistojnë 3 pjesë të antenës për këtë modul IoT (A), njëra prej tyre është për modulin loar, është një antenë e llojit SMA, dhe njëra prej tyre është e mirë për ju GPS, është një antenë me kuti katrore e cila ka portën IPX. dhe e fundit është për modulin SIM (A9G), It'sshtë një antenë e vogël e cila ka një port IPX. lidhni antenën dhe montoni kapelën në pi tuaj të mjedrës.

Montoni bordin e Nyjës Iot (A) në Raspberry Pi

Lidhës antana GPS dhe Lora antana në portën IPX.

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

Vidhos antanën GPRS në portën SMA.

Hapi 5: Hapi 4: Mjedisi i OS dhe Konfigurimet e Softuerit

Në këtë hap, ju duhet të bëni këto gjëra:

1. Shkarkoni skedarin më të fundit të imazhit nga: www.raspberrypi.org/downloads

2. Zbërtheni atë.

3. Flash kartën tuaj TF me imazhin e fundit përmes mjetit etcher

4. Ndryshoni skedarin /boot/config.txt dhe shtoni këtë paragraf.

dtoverlay = sc16is752-i2c

5. Zëvendëson skedarin /boot/overlay/sc16is752-i2c.dtbo me këtë skedar:

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

PS: mos harroni ta hapni atë nga zinxhiri dhe vendoseni në dosjen tuaj/boot/overlay/dhe zëvendësoni atë të vjetër.

6. Rinisni Raspberry Pi tuaj.

Hapi 6: Hapi 5: Konfigurimi i I2C (Raspberry Pi)

Drejtoni sudo raspi-config dhe ndiqni udhëzimet për të instaluar mbështetjen i2c për bërthamën ARM dhe linux kernelin Shkoni te Opsionet e Ndërfaqes

Hapi 7: Hapi 6: Njihuni me Informacionet e Regjistrit

Seksioni GPRS

Konsum i ulët i energjisë, rryma e gjumit në pritje <1mA2.

Mbështet GSM/GPRS katër breza frekuencash, përfshirë 850, 900, 1800, 1900MHZ

GPRS Klasa 10

Mbështetni shërbimin e të dhënave GPRS, shpejtësinë maksimale të të dhënave, shkarkoni 85.6Kbps, ngarkoni 42.8Kbps

Mbështetni komandat standarde GSM07.07, 07.05 AT dhe hyni në portin serik përmes konvertimit të ndërfaqes I2C

Komandat AT mbështesin portat standarde të komandës AT dhe TCP/IP

Seksioni GPS Mbështet pozicionimin e përbashkët të BDS/GPS

Mbështet A-GPS, A-BDS

Mbështetni kartën SIM standarde

Seksioni LORA Distanca e transmetimit: 500 Metra (parametrat RF: 0x50 @ China City)

Mbështetni metodat e modulimit FSK, GFSK, MSK, GMSK, LoRaTM dhe OOK

Ndjeshmëria jashtëzakonisht e lartë e marrësit deri në -141 dBm

Mbështetni zbulimin e parathënies

Motor paketues me CRC, deri në 256 bajt

Treguesi i marrësit LORA

Easy TX/RX nga Docker Pi

Hapi 8:

Moduli A9G

Moduli A9G ofron dy porte serike.

Përdorni urën I2C UART për komunikim.

Emri i modulit të Portit Serial

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

Regjistrohuni Harta

• Regjistroni Vlera e Funksionit të Adresës
• 0x01 LORA_TX1 Tampon Lora TX 1 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x02 LORA_TX2 Tampon Lora TX 2 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x03 LORA_TX3 Tampon Lora TX 3 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x04 LORA_TX4 Tampon Lora TX 4 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x05 LORA_TX5 Tampon Lora TX 5 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x06 LORA_TX6 Lora TX Buffer 6 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x07 LORA_TX7 Tampon Lora TX 7 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x08 LORA_TX8 Lora TX Buffer 8 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x09 LORA_TX9 Tampon Lora TX 9 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x0a LORA_TX10 Tampon Lora TX 10 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x0b LORA_TX11 Tampon Lora TX 11 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x0c LORA_TX12 Tampon Lora TX 12 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x0d LORA_TX13 Tampon Lora TX 13 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x0e LORA_TX14 Lora TX Buffer 14 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x0f LORA_TX15 Tampon Lora TX 15 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x10 LORA_TX16 Tampon Lora TX 16 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x11 LORA_RX1 Tampon Lora RX 1 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x12 LORA_RX2 Tampon Lora RX 2 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x13 LORA_RX3 Tampon Lora RX 3 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x14 LORA_RX4 Tampon Lora RX 4 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x15 LORA_RX5 Tampon Lora RX 5 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x16 LORA_RX6 Tampon Lora RX 6 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x17 LORA_RX7 Tampon Lora RX 7 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x18 LORA_RX8 Tampon Lora RX 8 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x19 LORA_RX9 Tampon Lora RX 9 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x1a LORA_RX10 Tampon Lora RX 10 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x1b LORA_RX11 Tampon Lora RX 11 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x1c LORA_RX12 Tampon Lora RX 12 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x1d LORA_RX13 Tampon Lora RX 13 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x1e LORA_RX14 Tampon Lora RX 14 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x1f LORA_RX15 Lora RX Tampon 15 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x20 LORA_RX16 Tampon Lora RX 16 - Të dhënat e përdoruesit
• 0x01 - 0x10 Vetëm Shkruaj.
• 0x11 - 0x20 Vetëm për lexim.

Hapi 9: Udhëzimet:

L_SET (Vetëm Shkruaj)

• Shkruani 1 për të vendosur parametrat nga 0x22 në Modulin LORA.
• Shkruani 0 nuk ka efekt

G_RESET (Vetëm Shkruaj)

• Shkruani 1 për të rivendosur modulin A9G
• Shkruani 0 nuk ka efekt

L_RXNE (Lexo dhe Shkruaj)

• Shkruani 1 shkak gabimi
• Shkruani 0 për të pastruar
• Leximi 1 do të thotë se të dhënat janë marrë, ju lutemi merrni të dhënat nga regjistri 0x11 - 0x20.
• Leximi 0 do të thotë që nuk ka të dhëna në dispozicion tani.

L_SET (Vetëm Shkruaj)

• Shkruani 1 për të dërguar të dhëna, ju lutemi plotësoni të dhënat në regjistrin 0x01 - 0x10 para dërgimit.
• Shkruani 0 nuk ka efekt

Hapi 10: Si të përdorni modulin GPS me Gpsd (Raspberry Pi)

Si të përdorni modulin GPS me gpsd (Raspberry Pi)

Së pari, zëvendësoni/boot/overlays/sc16is752-i2c.dtbo dhe sigurohuni që I2C po funksionon siç duhet.

• Zëvendësoni sc16is752-i2c.dtbo
• Konfigurimi i I2C
• Instaloni mjetet gpsd.

Hapni një terminal dhe shtypni këtë komandë:

sudo apt instaloni klientët gpsd gpsd

Ndryshoni skedarin/etc/default/gpsd dhe shtoni parametrat e mëposhtëm:

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

Futni komandën i2cset -y 1 0x16 0x23 0x40 për të rivendosur modulin GPRS.

Skenari Python për GPS të hapur:

importo serialimport os koha e importit # Rinis shërbimin gpsd. os.system ("sudo systemctl restart gpsd.socket") # Hap portin serial ser = serial. Serial ('/dev/ttySC0', 115200) i = 0 nëse ser.isOpen == False: ser.open () provo: print ("Aktivizo GPS …") ndërsa True: ser.write (str.encode ("AT+GPS = 1 / r")) size = ser.inWaiting () nëse madhësia! = 0: ticks = time.time () reply = ser.read (madhësia) gps = str (përgjigje, kodim = "utf -8") nëse (gps.find ("OK")! = -1): os.system ("sudo cgps -s") exit () tjetër: i = i + 1 print ("Pritja e aktivizimit të GPS, Nëse koha është shumë e gjatë, Ju lutemi provoni jashtë:" + str (i)) ser.flushInput () time.sleep (1) përveç KeyboardInterrupt: ser.flushInput () ser.mbylli ()

Ruajeni dhe ekzekutojeni:

python3 GPS.py

Hapi 11: Si të përdorni modulin GPS me C (Raspberry Pi)

Instaloni mjetet gpsd

sudo apt-get install libgps-dev

Krijoni kodin burimor dhe emërtojeni "gps.c"

#përfshi #përfshi #përfshi

#përfshi

#përfshi

int kryesore ()

{int rc; strukturë tv kohore; strukturo gps_data_t gps_data; if ((rc = gps_open ("localhost", "2947", & gps_data)) == -1) {printf ("kodi: %d, arsyeja: %s / n", rc, gps_errstr (rc)); kthehu EXIT_FAILURE; } gps_stream (& gps_data, WATCH_ENABLE | WATCH_JSON, NULL);

ndërsa (1)

{ / * prisni 2 sekonda për të marrë të dhëna * / nëse (gps_waiting (& gps_data, 2000000)) { / * lexoni të dhëna * / if ((rc = gps_read (& gps_data)) == -1) {printf ("error të dhënat gps. kodi: %d, arsyeja: %s / n ", rc, gps_errstr (rc)); } tjetër { /* Shfaq të dhënat nga marrësi 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.gjatësia)) { /* gettimeofday (& tv, NULL); EDIT: tv.tv_sec nuk është në fakt vula kohore! */

printf ("gjerësia gjeografike: %f, gjatësia gjeografike: %f, shpejtësia: %f, afati kohor: %lf / n", gps_data.fix.latitude, gps_data.fix.longitude, gps_data.fix.speed, gps_data.fix.time);

// EDIT: Zëvendësoi tv.tv_sec me gps_data.fix.time} else {printf ("nuk ka të dhëna GPS / n"); }}} fle (3); } / * Kur të keni mbaruar… * / gps_stream (& gps_data, WATCH_DISABLE, NULL); gps_close (& gps_data); kthehu EXIT_SUCCESS; }

Hapi 12: Përpiloni atë

Përpiloni!

gcc gps.c -lm -lgps -o gps

E ekzekutoni!

./gps

Hapi 13: Si të përdorni modulin GPS me Python (Raspberry Pi)

Kodi i mëposhtëm rekomandohet të ekzekutohet duke përdorur Python 3 dhe të instaloni bibliotekën gpsd-py3 dhe GPS 2D/3D Fix:

import gpsd

# Lidhu me gpsd -në lokale

gpsd.connect ()

# Merrni pozicionin e GPS

pako = gpsd.get_current ()

# Shihni dokumentet inline për GpsResponse për të dhënat në dispozicion

print (pako.pozicion ())

Hapi 14: Si të përdorni modulin GSM me PPPd (Raspberry Pi)

A) Së pari, zëvendësoni/boot/overlays/sc16is752-i2c.dtbo dhe sigurohuni që I2C po funksionon siç duhet.

• Zëvendësoni sc16is752-i2c.dtbo
• Konfigurimi i I2C

B) Futni komandën i2cset -y 1 0x16 0x23 0x40 për të rivendosur modulin GPRS.

Pas ekzekutimit të komandës, duhet të prisni pak, rreth 10 sekonda

Ju gjithashtu mund të përdorni metodën e mëposhtme për të rivendosur.

C) Futni komandën

sudo apt instaloni ppp

për të instaluar mjete ppp.

D) Kopjoni/etc/ppp/peers/provider në/etc/ppp/peers/gprs

E) Ndrysho/etc/ppp/peers/gprs

• Linja 10: Ju lutemi konsultohuni me ofruesin tuaj të shërbimit për përdoruesin (Shembull: cmnet).
• Linja 15: Ju lutemi konsultohuni me ofruesin tuaj të shërbimit për apn (Shembull: cmnet).
• Linja 18 - Linja 24: Cilësimi i rekomanduar

F) Ndryshoni/etc/chatscripts/gprs (Ndryshoni Linjën 34 në Linjën 35, Numri i Dialout -it mund të mos jetë *99#)

G) Futni komandën sudo pppd call gprs për të thirrur.

H) Kontrolloni konfigurimin tuaj ppp nga ISP -ja juaj.

I) Futni komandën ping -I ppp0 8.8.8.8 testoni rrjetin tuaj (Nëse Interneti është i disponueshëm dhe tabela e rrugës është e saktë)

J) Ju lutemi mbani sinjalin GSM të mirë, përndryshe do të ndodhë sa vijon.

Hapi 15: Si të diagnostikoni modulin tim GSM (Raspberry Pi)

Kodi i mëposhtëm rekomandohet të ekzekutohet duke përdorur Python 3 dhe të instaloni bibliotekën smbus:

import serialimport kohë import smbus operator import import os

print ("Duke pritur fillimin …")

autobus = smbus. SMBus (1)

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

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

nëse ser.isOpen == False:

ser.open () try: print ('-'*60) print ("Inicializing A9G GPRS module.") print ("GSM Connect …") time.sleep (3) i = 0 while True: ser.write (str.encode ("AT+CCID / r")) madhësia = ser.inPritja () nëse madhësia! = 0: ticks = time.time () respond = ser.read (size) ccid = str (përgjigje, kodim = "utf -8 ") print (ccid) tjetër: i = i + 1 ser.flushInput () time.sleep (1) përveç KeyboardInterrupt: ser.close ()

Ekzekutoni Skriptin e Testit, bazuar në rezultatet e zbatimit, ne mund të diagnostikojmë modulin GSM. Për shembull, kthimi i mëposhtëm, gabimi CME ERROR 53 na tregoni Fuqia nuk është e mirë. Kodi CME = Pajisja GSM Gabime të lidhura

Sigurisht, skenari gjithashtu ka një funksion rivendosjeje. Nëse mund ta shfaqni CCID saktë, rivendosja është e plotë.

Hapi 16: Si të përdorni Lora TX & RX Me C (Raspberry Pi)

Kodi i mëposhtëm rekomandohet të ekzekutohet duke përdorur Python 3 dhe të instaloni bibliotekën smbus.

Duhet të transferohet midis dy Nyjeve IOT (A). Përmbajtja e dërguar në vetvete nuk mund të merret vetë. Ju lutemi ruani atë si një shkrim py për ekzekutim.

Si të dërgoni: Pasi të keni mbushur të dhënat në regjistrin 0x01 - 0x10, vendosni bitin L_TX që të fillojë dërgimin e të dhënave.

import importimimb smbus import os import sys

autobus = smbus. SMBus (1)

provo:

data_list = [170, 85, 165, 90] # shkruani të dhëna për t'u regjistruar dhe më pas të dhënat do të dërgohen. për indeksin në rang (1, len (lista e të dhënave) + 1): bus.write_byte_data (0x16, index, lista e të dhënave [index - 1]) print ("LORA dërgon të dhëna te %d regjistro % %të dhëna" %(indeksi, lista e të dhënave [indeksi - 1])) bus.write_byte_data (0x16, 0x23, 0x01) përveç Tastiera Ndërprerja: sys.exit ()

Si të Dërgoni Marrjen: Kontrolloni bitin L_RXNE, Nëse është vendosur, mbërritën të dhëna të reja, ky flamur duhet të jetë manualisht i qartë

import importimimb smbus import os import sys

autobus = smbus. SMBus (1)

recv_data =

provo:

nëse bus.read_byte_data (0x16, 0x23) & 0x02: # pastroni manualisht autobusin L_RXNE.write_byte_data (0x16, 0x23, 0x00) register_list = [0x11, 0x12, 0x13, 0x14] # lexoni të dhënat për indeksin në rang (0x11, len (lista e regjistrimit) + 0x11): recv_data.append (bus.read_byte_data (0x16, lista e regjistrave [indeksi - 0x11]))

print ("Të dhënat e marra:")

print (recv_data) tjetër: print ("Ende nuk ka të dhëna të marra ~") përveç KeyboardInterrupt: sys.exit ()

Hapi 17: Përshkrim i veçantë i gjerësisë së brezit I2C

Kufiri i shpejtësisë I2C është 400kHz, për shkak të protokollit I2C, kështu që gjerësia e brezit efektiv të pajisjes së vetme është më e ulët se 320kbps, gjerësia e brezit efektiv të shumë pajisjeve është më e ulët se 160kbps. Kufiri i shpejtësisë së urës I2C UART është 115200bps. Kur GPS dhe GSM punojnë në të njëjtën kohë, gjerësia e brezit I2C është e pamjaftueshme, sepse 115.2kbps * 2 = 230.4kbps, kështu që disa të dhëna do të jenë të tejmbushura. Reduktimi i shpejtësisë së komunikimit të GPS dhe komunikimit GSM mund të përmirësojë mungesën e brezit të komunikimit. Stacking module të tjera DockerPi mund të marrë gjerësi brezi shtesë I2C. Zakonisht, shpejtësia e të dhënave të rrjetit është e ngadaltë, kështu që gjerësia e brezit GSM nuk është e plotë, kështu që nuk ka asnjë problem me tejmbushjen.

Hapi 18: Përfundoi

Shpresoj që ju pëlqejnë dhe ja dilni mbanë.

mund ta gjeni ketu:

Amazon

Drita e natës ： https://www.amazon.com/GeeekPi-Night-Light-WS2812-Raspberry/dp/B07LCG2S5S Rele Board 4: https://www.amazon.co.uk/dp/B07MV1TJGR?ref=myi_title_dp Power Board ： Https: //www.amazon.co.uk/dp/B07TD595VS? Ref = myi_title_dp Nyja IoT （A） ： https://www.amazon.co.uk/dp/B07TY15M1C Sensori HUB ： https:// www. amazon.co.uk/dp/B07TZD8B61 kulla e akullit ：