请通过这个适配器解决方案原型化一个物联网应用,并使用 Monarch Go 调制解调器和 SIM 卡将其发送到云端。
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硬件概览
它是如何工作的?
Monarch Adapter Click是一个适配器Click板,旨在帮助客户成功集成和测试基于Monarch Go的应用程序。此Click适配器通过串行UART接口与您的设备通信,并可以使用Verizon LTE网络与云服务器交换数据。Monarch Go LTE-M调制解调器的UART和GPIO引脚连接到电平转换器的一侧,而另一侧(Shifted)连接到相应的mikroBUS™ UART和GPIO引脚。然而,Monarch Go LTE-M调制解调器系列模块被设计为传统的DCE设备(数据通信设备),提供完整的UART引脚计数,包括硬件流控制引脚(CTS,RTS)。这些引脚被路由到
mikroBUS™ CS(RTS)和INT引脚(CTS),如果需要硬件流控制,则可以在MCU软件中使用。Monarch Go LTE-M调制解调器的数字部分由1.8V内部供电,因此必须对连接主机MCU与模块的通信总线进行处理。Monarch Adapter Click通过Rohm Semiconductor的BH18PB1WHFV LDO稳压器提供内部1.8V,从其内部LDO稳压器输出所需的参考电压,用于TXB0106的一侧,这是一款6位双向电平转换器和电压转换器,带有自动方向感测,来自Texas Instruments。电平转换器的另一侧的参考电压来自板载的VCC SEL SMD跳线,用于选
择mikroBUS™电源轨,具体取决于所使用的MCU类型及其逻辑电压级别要求。Monarch GO和Monarch GO-GPS已在Verizon网络(LTE频段13)上获得认证,并具有全球频段支持的路线图。蝴蝶模块不作为Click板™包的一部分提供。有关模块功能的更多信息,请阅读Monarch GO模块规格。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压级别操作。通过这种方式,既可以使用3.3V又可以使用5V的MCU可以正确使用通信线路。然而,Click板™配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G071RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
36864
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
蝴蝶Go为您提供一体化的物联网连接解决方案。这款全面的LTE-M调制解调器组件对设备制造商来说是一个改变游戏规则的产品,为其提供了最快的上市路径和最低的总拥有成本(TCO)。蝴蝶Go消除了设计和调谐蜂窝天线的复杂性,这要归功于其内置的优化LTE天线,由Verizon认证。蝴蝶Go专为无缝集成而设计,配备了预安装的ThingSpace IoT SIM卡,确保在Verizon网络上轻松连接。只需插入即可使用,无需复杂的设置。该设备采用紧凑设计,尺寸为35mm x 50mm x 14.95mm,非常适合对空间要求严格的物联网应用。作为主要数据和AT命令接口的高速UART,蝴蝶Go便于与第三方云服务进行轻松连接。

使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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
该库包含 Monarch Adapter Click 驱动程序的 API。
关键功能:
monarch_send_command
- 发送命令函数
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 MonarchAdapter Click example
*
* # Description
* This example reads and processes data from Monarch Adapter clicks.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and checks the module firmware revision.
*
* ## Application Task
* Checks EPS Network Registration Status (+CEREG) every 3 seconds.
*
* ## Additional Function
* - monarchadapter_process ( ) - The general process of collecting data the module sends.
*
* @note
* Monarch GO and Monarch GO-GPS are certified for use on the Verizon network (LTE band 13)
* with roadmap for global band support. Monarch module is not delivered as part of
* the Click board package. For more information about module features please read
* Monarch GO module specification.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "monarchadapter.h"
#include "string.h"
#define PROCESS_COUNTER 50
#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 600
#define PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE 600
#define MONARCH_CMD_AT "AT"
#define MONARCH_CMD_ATE1 "ATE1"
#define MONARCH_CMD_ATI "ATI"
#define MONARCH_CMD_ATI1 "ATI1"
#define MONARCH_CMD_CEREG "AT+CEREG?"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static monarchadapter_t monarchadapter;
static log_t logger;
static char current_parser_buf[ PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ];
// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS
static void monarchadapter_process ( void )
{
int32_t rsp_size;
uint16_t rsp_cnt = 0;
char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
uint16_t check_buf_cnt;
uint8_t process_cnt = PROCESS_COUNTER;
// Clear parser buffer
memset( current_parser_buf, 0 , PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE );
while( process_cnt != 0 )
{
rsp_size = monarchadapter_generic_read( &monarchadapter, &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 );
}
process_cnt = 3;
// Clear RX buffer
memset( uart_rx_buffer, 0, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );
}
else
{
process_cnt--;
// Process delay
Delay_100ms( );
}
}
if ( rsp_cnt > 0 )
{
log_printf( &logger, "%s", current_parser_buf );
log_printf( &logger, "-----------------------------------\r\n" );
}
}
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
monarchadapter_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.
monarchadapter_cfg_setup( &cfg );
MONARCHADAPTER_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
monarchadapter_init( &monarchadapter, &cfg );
monarchadapter_power_on( &monarchadapter );
monarchadapter_send_command( &monarchadapter, MONARCH_CMD_AT );
monarchadapter_process( );
monarchadapter_send_command( &monarchadapter, MONARCH_CMD_ATE1 );
monarchadapter_process( );
monarchadapter_send_command( &monarchadapter, MONARCH_CMD_ATI );
monarchadapter_process( );
monarchadapter_send_command( &monarchadapter, MONARCH_CMD_ATI1 );
monarchadapter_process( );
}
void application_task ( void )
{
monarchadapter_send_command( &monarchadapter, MONARCH_CMD_CEREG );
monarchadapter_process( );
Delay_ms( 3000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END