以一物驱万物,第三代5G NB-IoT模组OpenCPU开发新模式

伴随着物联网行业的发展,越来越多的物联网设备都逐渐趋于低成本、小型化、高集成的模式,传统的mcu+物联网模组的方式已经很难满足需求。利尔达nb860系列模组推出opencpu方案,满足客户低代码开发需求,可以缩短开发周期,提高产品性价比,降低能耗,是物联网应用开发的不二之选。
+ 利尔达nb860_x0a模组
本文将分享基于nb860系列模组通过lierda nb860 opencpu sdk驱动常见外设传感器、入网、接入ctwing云平台、发送传感器数据、接收下发指令控制等操作。下图给大家展示了基于利尔达nb860_x0a模组组装驱动demo板,demo板涵盖多个外设传感器:gpio : led、ec11旋转编码器spi : ssd1306显示屏、w25q64 spi flashi2c : opt3001光照传感器、mpu6050六轴传感器adc : ps2摇杆pwm : rgb ledtimer : hcsr04超声波传感器、ec11旋转编码器
※ gpio嵌入式开发从点灯开始,利尔达nb860模组支持gpio操作,每一个用户io都可以复用为gpio,最大支持27路gpio,可以配置上拉、下拉、输入输出、速率等,特定io口还可作为低功耗唤醒源,满足客户低功耗应用场景需求。我们利用nb860模组io 11复用为gpio并点亮了led灯,通过模组timer配合gpio定时扫描ec11旋转编码器,获取旋转编码器的按动状态,实现通过按动控制led灯开关,通过旋转方向可以控制rgb led的亮度大小。
※ spispi是串行外设接口serial peripheral interface的缩写,是一种高速、全双工、同步总线通讯协议,使用两根数据收发线、一根时钟线、一个片选线就可以与其总线上的设备进行通讯。利尔达nb860模组最大支持3路spi,在此我们将ssd1306 oled显示屏与外挂w25q64 spi flash连接到同一个spi总线上,并由nb860模组spi外设进行驱动。a:我们利用nb860模组spi驱动oled屏幕显示数据内容。b:使用spi驱动外挂spi flash往其特定地址(0x004000)写入字符串,并利用nb860模组spi读取外挂spi flash该地址内存,并将读取到的字符串打印到串口,下图是串口日志信息。
※ i2ci2c又称iic,全名为inter-integrated circuit,是由philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线,仅由一个时钟线,一根数据线就可以与总线线上的各设备进行通讯。nb860模组最大支持4路i2c,我们利用nb860模组将opt3001光照传感器与mpu6050六轴传感器连接到到模组同一个i2c总线上进行驱动,如下展示效果。利用nb860模组驱动opt3001光照传感器,读取光照数据显示到oled屏幕,当光照改变时,该数据可同步发生变化。
利用nb860模组驱动mpu6050六轴传感器,读取六轴数据显示到oled屏幕,当demo板发生倾斜移动时,六轴传感数据同时发生变化。
※ adcadc即模拟数字转换器,又称作a/d转换器,可以将输入的模拟电压信号转换为一个输出的数字信号。nb860模组支持12位adc,最大支持4路adc,这里利用nb860的adc外设,对一个ps2摇杆进行测量。
利用nb860模组adc测量ps2摇杆x,y轴数据,并显示到oled屏幕。当拨动遥感时,屏幕数据将会发生变化。
※ pwmpwm即脉冲宽度调制,是用数字信号对模拟信号编码的方法之一,通过方波的占空比来对一个具体的模拟电压值进行编码。nb860最大支持3路pwm,其中一路为低功耗pwm,在模组睡眠情况下仍可使用,这里我们使用nb860模组的pwm外设控制rgb led的颜色。
利用nb860模组pwm驱动rgb led,控制红绿蓝三种颜色灯光亮度,可以通过接收aep平台的数据调整颜色,也可以通过旋转编码器旋转控制其亮度。
※ timer定时器是现在主流微控制器都有配备的片上外设,通过配置定时器的装载值来设定时间,并在在定时结束后进入中断,来处理相应的任务。nb860支持hrtimer(high-rate)主要实现高精度的定时(μs级)及计数功能,最多可同时创建16个高精度定时器。同时,nb860拥有rtc定时器,支持低功耗场景下定时器的使用。这里我们将使用nb860模组定时器配合gpio输入,通过hcsr04超声波传感器来获取距离信息。
利用nb860模组timer配合gpio驱动hcsr04超声波传感器,测量超声波传感器换回的脉宽值,将其显示到oled屏幕,用户使用过程中可将其进一步转换成实际距离数据。
※ aep平台的使用物联网的应用使能平台(aep)是为了人与物、物与物的连接统一到一起所设计出一种便于开发者开发、管理、部署物联网应用的平台。nb860支持lwm2m、udp/tcp、mqtt等多种通信协议,支持对接aep(ctwing)、oceanconnect、onenet、阿里云、lierda x等多种云平台。这里我们将nb860模组连接到aep平台,将以上所提及的传感器数据打包上传,并且可通过平台下发指令,控制rgb led的颜色。利用nb860模组的通讯功能,将各个传感器读到的数据打包成json格式数据并上发到aep平台,可以在aep平台看到上发的数据。利用nb860模组的通讯功能,接收aep平台下发的指令,可以控制rgb led的颜色,以及显示模式。
值得注意的是,以上所有功能主控均在一个nb-iot模组上实现。利尔达基于第三代5g nb-iot芯片推出的nb860模组opencpu方案,通过与芯片原厂的通力配合,站在终端开发者的角度上,封装了大量的api接口,编写了大量技术文档,实现了将nb-iot芯片开放给客户使用的目的,用户可通过撰写自己的代码进行应用开发。
opencpu的优势包括但不限于:
*降低bom成本—opencpu方案为您去掉一颗mcu成本。
*更高的集成度—opencpu方案减小产品尺寸,更适用于消费类产品。
*远程差分升级(fota)—opencpu方案客户应用集成在芯片应用核,基于lwm2m的差分升级,应用部署更放心,维护升级更容易。
*更低的功耗—opencpu方案去掉mcu部分的能耗,更少的中间资源占用,更高的交互效率。
*更高的安全性—opencpu方案避免近端攻击窃取的可能,不再需要通过uart传递关键业务数据。
opencpu方案的引入更加凸显了nb-iot的优势所在,是众多物联网应用核心竞争力的关键因素,opencpu方案的开发可以使您的产品在众多同类型产品中脱颖而出。
更多关于nb模组产品及方案的需求,欢迎联系利尔达。

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