第三代NB-IoT模組OpenCPU開(kāi)發(fā)新模式 以一物驅(qū)萬(wàn)物

伴隨著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都逐漸趨于低成本、小型化、高集成的模式，傳統(tǒng)的MCU+物聯(lián)網(wǎng)模組的方式已經(jīng)很難滿足需求。利爾達(dá)NB860系列模組推出OpenCPU方案，滿足客戶低代碼開(kāi)發(fā)需求，可以縮短開(kāi)發(fā)周期，提高產(chǎn)品性價(jià)比，降低能耗，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的不二之選。

+利爾達(dá)NB860_X0A模組

??本文將分享基于NB860系列模組通過(guò)Lierda NB860 OpenCPU SDK驅(qū)動(dòng)常見(jiàn)外設(shè)傳感器、入網(wǎng)、接入CTwing云平臺(tái)、發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)、接收下發(fā)指令控制等操作。

??下圖給大家展示了基于利爾達(dá)NB860_X0A模組組裝驅(qū)動(dòng)DEMO板，DEMO板涵蓋多個(gè)外設(shè)傳感器：

??GPIO : LED、EC11旋轉(zhuǎn)編碼器

??SPI : SSD1306顯示屏、W25Q64 SPI FLASH

??I2C : OPT3001光照傳感器、MPU6050六軸傳感器

??ADC : PS2搖桿

??PWM : RGB LED

??TIMER : HCSR04超聲波傳感器、EC11旋轉(zhuǎn)編碼器

??※ GPIO

??嵌入式開(kāi)發(fā)從點(diǎn)燈開(kāi)始，利爾達(dá)NB860模組支持GPIO操作，每一個(gè)用戶IO都可以復(fù)用為GPIO，最大支持27路GPIO，可以配置上拉、下拉、輸入輸出、速率等，特定IO口還可作為低功耗喚醒源，滿足客戶低功耗應(yīng)用場(chǎng)景需求。我們利用NB860模組IO 11復(fù)用為GPIO并點(diǎn)亮了LED燈，通過(guò)模組TIMER配合GPIO定時(shí)掃描EC11旋轉(zhuǎn)編碼器，獲取旋轉(zhuǎn)編碼器的按動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)通過(guò)按動(dòng)控制LED燈開(kāi)關(guān)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)方向可以控制RGB LED的亮度大小。

??※ SPI

??SPI是串行外設(shè)接口Serial Peripheral Interface的縮寫(xiě)，是一種高速、全雙工、同步總線通訊協(xié)議，使用兩根數(shù)據(jù)收發(fā)線、一根時(shí)鐘線、一個(gè)片選線就可以與其總線上的設(shè)備進(jìn)行通訊。利爾達(dá)NB860模組最大支持3路SPI，在此我們將SSD1306 Oled顯示屏與外掛W25Q64 SPI FLASH連接到同一個(gè)SPI總線上，并由NB860模組SPI外設(shè)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

A：我們利用NB860模組SPI驅(qū)動(dòng)OLED屏幕顯示數(shù)據(jù)內(nèi)容。

B：使用SPI驅(qū)動(dòng)外掛SPI FLASH往其特定地址（0x004000）寫(xiě)入字符串，并利用NB860模組SPI讀取外掛SPI FLASH該地址內(nèi)存，并將讀取到的字符串打印到串口，下圖是串口日志信息。

??※ I2C

??I2C又稱(chēng)IIC，全名為Inter-Integrated Circuit，是由Philips公司開(kāi)發(fā)的一種簡(jiǎn)單、雙向二線制同步串行總線，僅由一個(gè)時(shí)鐘線，一根數(shù)據(jù)線就可以與總線線上的各設(shè)備進(jìn)行通訊。NB860模組最大支持4路I2C，我們利用NB860模組將OPT3001光照傳感器與MPU6050六軸傳感器連接到到模組同一個(gè)I2C總線上進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，如下展示效果。

??利用NB860模組驅(qū)動(dòng)OPT3001光照傳感器，讀取光照數(shù)據(jù)顯示到OLED屏幕，當(dāng)光照改變時(shí)，該數(shù)據(jù)可同步發(fā)生變化。

??利用NB860模組驅(qū)動(dòng)MPU6050六軸傳感器，讀取六軸數(shù)據(jù)顯示到OLED屏幕，當(dāng)DEMO板發(fā)生傾斜移動(dòng)時(shí)，六軸傳感數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)生變化。

??※ ADC

??ADC即模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，又稱(chēng)作A/D轉(zhuǎn)換器，可以將輸入的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)輸出的數(shù)字信號(hào)。NB860模組支持12位ADC，最大支持4路ADC，這里利用NB860的ADC外設(shè)，對(duì)一個(gè)PS2搖桿進(jìn)行測(cè)量。

??利用NB860模組ADC測(cè)量PS2搖桿X，Y軸數(shù)據(jù)，并顯示到OLED屏幕。當(dāng)撥動(dòng)遙感時(shí)，屏幕數(shù)據(jù)將會(huì)發(fā)生變化。

??※ PWM

??PWM即脈沖寬度調(diào)制，是用數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)編碼的方法之一，通過(guò)方波的占空比來(lái)對(duì)一個(gè)具體的模擬電壓值進(jìn)行編碼。NB860最大支持3路PWM，其中一路為低功耗PWM，在模組睡眠情況下仍可使用，這里我們使用NB860模組的PWM外設(shè)控制RGB LED的顏色。

??利用NB860模組PWM驅(qū)動(dòng)RGB LED，控制紅綠藍(lán)三種顏色燈光亮度，可以通過(guò)接收AEP平臺(tái)的數(shù)據(jù)調(diào)整顏色，也可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器旋轉(zhuǎn)控制其亮度。

??※ TIMER

??定時(shí)器是現(xiàn)在主流微控制器都有配備的片上外設(shè)，通過(guò)配置定時(shí)器的裝載值來(lái)設(shè)定時(shí)間，并在在定時(shí)結(jié)束后進(jìn)入中斷，來(lái)處理相應(yīng)的任務(wù)。NB860支持HRTIMER(High-Rate)主要實(shí)現(xiàn)高精度的定時(shí)（μs級(jí)）及計(jì)數(shù)功能，最多可同時(shí)創(chuàng)建16個(gè)高精度定時(shí)器。同時(shí)，NB860擁有RTC定時(shí)器，支持低功耗場(chǎng)景下定時(shí)器的使用。

??這里我們將使用NB860模組定時(shí)器配合GPIO輸入，通過(guò)HCSR04超聲波傳感器來(lái)獲取距離信息。

??利用NB860模組TIMER配合GPIO驅(qū)動(dòng)HCSR04超聲波傳感器，測(cè)量超聲波傳感器換回的脈寬值，將其顯示到OLED屏幕，用戶使用過(guò)程中可將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成實(shí)際距離數(shù)據(jù)。

??※ AEP平臺(tái)的使用

??物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用使能平臺(tái)（AEP）是為了人與物、物與物的連接統(tǒng)一到一起所設(shè)計(jì)出一種便于開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)、管理、部署物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的平臺(tái)。NB860支持Lwm2m、UDP/TCP、MQTT等多種通信協(xié)議，支持對(duì)接AEP（CTWING）、OceanConnect、OneNET、阿里云、Lierda X等多種云平臺(tái)。這里我們將NB860模組連接到AEP平臺(tái)，將以上所提及的傳感器數(shù)據(jù)打包上傳，并且可通過(guò)平臺(tái)下發(fā)指令，控制RGB LED的顏色。

??利用NB860模組的通訊功能，將各個(gè)傳感器讀到的數(shù)據(jù)打包成Json格式數(shù)據(jù)并上發(fā)到AEP平臺(tái)，可以在AEP平臺(tái)看到上發(fā)的數(shù)據(jù)。

??利用NB860模組的通訊功能，接收AEP平臺(tái)下發(fā)的指令，可以控制RGB LED的顏色，以及顯示模式。

??值得注意的是，以上所有功能主控均在一個(gè)NB-IoT模組上實(shí)現(xiàn)。利爾達(dá)基于第三代5G NB-IoT芯片推出的NB860模組OpenCPU方案，通過(guò)與芯片原廠的通力配合，站在終端開(kāi)發(fā)者的角度上，封裝了大量的API接口，編寫(xiě)了大量技術(shù)文檔，實(shí)現(xiàn)了將NB-IoT芯片開(kāi)放給客戶使用的目的，用戶可通過(guò)撰寫(xiě)自己的代碼進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

??OpenCPU的優(yōu)勢(shì)包括但不限于：

??*降低BOM成本—OpenCPU方案為您去掉一顆MCU成本。

??*更高的集成度—OpenCPU方案減小產(chǎn)品尺寸，更適用于消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品。

??*遠(yuǎn)程差分升級(jí)（FOTA）—OpenCPU方案客戶應(yīng)用集成在芯片應(yīng)用核，基于LwM2M的差分升級(jí)，應(yīng)用部署更放心，維護(hù)升級(jí)更容易。

??*更低的功耗—OpenCPU方案去掉MCU部分的能耗，更少的中間資源占用，更高的交互效率。

??*更高的安全性—OpenCPU方案避免近端攻擊竊取的可能，不再需要通過(guò)UART傳遞關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

??OpenCPU方案的引入更加凸顯了NB-IoT的優(yōu)勢(shì)所在，是眾多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素，OpenCPU方案的開(kāi)發(fā)可以使您的產(chǎn)品在眾多同類(lèi)型產(chǎn)品中脫穎而出。