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30 分钟

使用SIM868和TM4C129ENCPDT,通过Thingstream的即时全球连接提升您的物联网设备

一个网关,无限连接

Thingstream Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

Thingstream Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129ENCPDT

我们的物联网网关解决方案配备Thingstream客户端SDK,通过即时访问Thingstream全球MQTT网络和一套连接工具,彻底改变设备连接方式,实现开箱即用的便捷连接。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Thingstream Click基于SIMCom的SIM868,这是一个802.11b/g/n四频GPS/GLONASS/GSM定位跟踪和移动通信模块。该设备通过GSM连接到Thingstream全球MQTT网络。Thingstream Click使智能物联网应用的快速开发成为可能,并通过使用少量AT命令和流程图样式的应用程序构建器(数据流管理器)简化了与云平台的连接,从而消除了与网页、硬件和通信相关的开发复杂性。此Click板™预配置了连接Thingstream全球MQTT网络和数据流管理器所需的协议和通信设置。通过Thingstream客

户端SDK可以在板载STM32F407 MCU上开发固件,即使没有深入的软件工程和网页编程知识,也能快速实现结果。Thingstream Click配备了各种LED指示灯。单独的LED指示电源供应的存在、网络状态和每秒脉冲指示(1PPS)。此外,此Click板™还包含一个通用RGB LED,用于显示Thingstream Click状态的其他反馈。此Click板™需要5V电源轨以确保正常运行。除了板载USB连接器之外,此Click板™上的所有mikroBUS™引脚都路由到板载STM32F407 MCU的相应引脚。这样确保了用户在未来升级和开发中有充足

的空间。这使得支持I2C和SPI通信接口的广泛定制应用成为可能。所有可用的接口都可以连接到mikroBUS头。默认情况下,板仅支持使用AT命令的UART通信。固件更新可以支持其他接口,如SPI、I2C、PWM和模拟。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下运行。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,它还配备了一个库,包含函数和示例代码,可用作进一步开发的参考。

Thingstream Click hardware overview image

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以

太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

128

RAM (字节)

262144

你完善了我!

配件

主动GPS天线专为增强您的GPS和GNSS Click板™的性能而设计。该外部天线结构坚固,适用于各种天气条件。其频率范围为1575.42MHz,阻抗为50Ohm,确保了可靠的信号接收。天线在宽广的角度范围内提供超过-4dBic的增益,确保超过75%的覆盖率。±5MHz的带宽进一步保证了精确的数据采集。具有右手圆极化(RHCP),该天线提供稳定的信号接收。其紧凑的尺寸为48.5x39x15mm,配有2米长的电缆,安装简便。带有SMA公头连接器的磁性天线类型确保了安全便捷的连接。如果您需要一个可靠的外部天线用于定位设备,我们的主动GPS天线是完美的解决方案。

Thingstream Click accessories 1 image

这款GSM直角橡胶天线是我们GSM Click板™的完美搭配。它具有宽带宽,适用于GSM/GPRS模块,配有2米长的电缆和SMA公头连接器,便于定位。其工作频率范围为824-894/1710-1990MHz或890-960/1710-1890MHz,保持50Ohm阻抗,提供3dB增益。其90/280MHz带宽确保了可靠的连接,而其垂直极化优化了信号接收。最大输入功率为60W,表现强劲。天线长度仅为90mm,紧凑而强大。其SMA公头连接器确保了安全稳定的连接,是与任何GSM Click板™无缝集成的理想选择。

Thingstream Click accessories 2 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
PD0
AN
Reset
PK3
RST
SPI Chip Enable
PH0
CS
SPI Clock
PQ0
SCK
SPI Data OUT
PQ3
MISO
SPI Data IN
PQ2
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Signal
PL4
PWM
Interrupt
PQ4
INT
UART TX
PK1
TX
UART RX
PK0
RX
I2C Clock
PD2
SCL
I2C Data
PD3
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Thingstream Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
v8 SiBRAIN Access MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

此库包含Thingstream Click驱动程序的API。

关键功能:

  • thingstream_reset_pin_state - 设置RST引脚状态

  • thingstream_send_command - 发送命令

  • thingstream_generic_parser - 通用解析函数

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief Thingstream Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from Thingstream Clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver and power module.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads the received data and parses it.
 * 
 * ## Additional Function
 * - thingstream_process ( ) - The general process of collecting data the module sends.
 * 
 * @note
 * The Click board needs to be registered with a redemption code to a Thingstream Domain.
 * For more information please refer to the Thingstream Click user manual available on the product page.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "thingstream.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_COUNTER 600
#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 600
#define PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE 600

#define THINGSTREAM_INFO      "AT+IOTINFO"
#define THINGSTREAM_CREATE    "AT+IOTCREATE"
#define THINGSTREAM_CONNECT   "AT+IOTCONNECT=true"
#define THINGSTREAM_GPS_PWR   "AT+IOTCGNSPWR=1"
#define THINGSTREAM_SUBSCRIBE "AT+IOTSUBSCRIBE=\"home/temperature\",1"
#define THINGSTREAM_PUBLISH   "AT+IOTPUBLISH=\"home/temperature\",0,\"23 degrees\""
#define THINGSTREAM_GPS_INFO  "AT+IOTCGNSINF"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static thingstream_t thingstream;
static log_t logger;

static char current_parser_buf[ PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ];
static uint8_t send_data_cnt = 0; 

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

static void thingstream_process ( void )
{
    int32_t rsp_size = 0;
    uint16_t rsp_cnt = 0;
    
    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    uint16_t check_buf_cnt = 0;
    uint16_t process_cnt = PROCESS_COUNTER;
    // Clear parser buffer
    memset( current_parser_buf, 0, PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ); 
    
    while ( process_cnt != 0 )
    {
        rsp_size = thingstream_generic_read( &thingstream, uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );

        if ( rsp_size > 0 )
        {  
            // Validation of the received data
            for ( check_buf_cnt = 0; check_buf_cnt < rsp_size; check_buf_cnt++ )
            {
                if ( uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] == 0 ) 
                {
                    uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] = 13;
                }
            }
            // Storages data in parser buffer
            rsp_cnt += rsp_size;
            if ( rsp_cnt < PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE )
            {
                strncat( current_parser_buf, uart_rx_buffer, rsp_size );
            }
            if ( strchr( uart_rx_buffer, '+' ) )
            {
                process_cnt = 20;
            }
            // Clear RX buffer
            memset( uart_rx_buffer, 0, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );
        } 
        else 
        {
            process_cnt--;
            
            // Process delay 
            Delay_ms ( 100 );
        }
    }
}

static void parser_application ( char *rsp )
{
    char element_buf[ 200 ] = { 0 };
    
    log_printf( &logger, "\r\n-----------------------\r\n" ); 
    thingstream_generic_parser( rsp, THINGSTREAM_NEMA_CGNSINF, THINGSTREAM_CGNSINF_LATITUDE, element_buf );
    if ( strlen( element_buf ) > 0 )
    {
        log_printf( &logger, "Latitude: %s degrees \r\n", element_buf );
        thingstream_generic_parser( rsp, THINGSTREAM_NEMA_CGNSINF, THINGSTREAM_CGNSINF_LONGITUDE, element_buf );
        log_printf( &logger, "Longitude: %s degrees \r\n", element_buf );
        memset( element_buf, 0, sizeof( element_buf ) );
        thingstream_generic_parser( rsp, THINGSTREAM_NEMA_CGNSINF, THINGSTREAM_CGNSINF_ALTITUDE, element_buf );
        log_printf( &logger, "Altitude: %s m", element_buf );  
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "Waiting for the position fix..." );
    }
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    thingstream_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    // Click initialization.
    thingstream_cfg_setup( &cfg );
    THINGSTREAM_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    thingstream_init( &thingstream, &cfg );

    thingstream_module_power( &thingstream, true );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " --->>> INFO.. \r\n" );
    thingstream_send_command( &thingstream, THINGSTREAM_INFO );
    thingstream_process( );
    log_printf( &logger, "%s", current_parser_buf );
        
    log_printf( &logger, " --->>> CREATE.. \r\n" );
    thingstream_send_command( &thingstream, THINGSTREAM_CREATE );
    thingstream_process( );
    log_printf( &logger, "%s", current_parser_buf );

    log_printf( &logger, " --->>> CONNECT.. \r\n" );
    thingstream_send_command( &thingstream, THINGSTREAM_CONNECT );
    thingstream_process( );
    log_printf( &logger, "%s", current_parser_buf );

    log_printf( &logger, " --->>> GPS POWER.. \r\n" );
    thingstream_send_command( &thingstream, THINGSTREAM_GPS_PWR );
    thingstream_process( );
    log_printf( &logger, "%s", current_parser_buf );

    log_printf( &logger, " --->>> SUBSCRIBE.. \r\n" );
    thingstream_send_command( &thingstream, THINGSTREAM_SUBSCRIBE );
    thingstream_process( );
    log_printf( &logger, "%s", current_parser_buf );

    log_printf( &logger, " --->>> PUBLISH.. \r\n" );
    thingstream_send_command( &thingstream, THINGSTREAM_PUBLISH );
    thingstream_process( );
    log_printf( &logger, "%s", current_parser_buf );

    log_printf( &logger, " --->>> APP INIT <<<--- \r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    thingstream_send_command( &thingstream, THINGSTREAM_GPS_INFO );  
    thingstream_process( );
    parser_application( current_parser_buf );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

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