NET nanoframework和RAK WisBlock傳感器開源

描述

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介紹

RAKwireless RAK11200 WisBlock WiFi 核心模塊和RAK2305 WiFi Espressif ESP32 無線模塊基于.NET nanoFramework支持的Expressif ESP32 處理器。

RAKWisBlock 系統(tǒng)有廣泛的傳感器選擇，我想看看讓它們的代表性樣本工作有多難。

小心RAK11200和RAK2305 40 針連接器，如果處理不當(dāng)，它們會(huì)損壞（WisBlock 模塊也應(yīng)擰到主板上）。

SHT3C溫濕度傳感器

SHT3C 傳感器模塊是最便宜的模塊之一（2023 年 2 月 4.60 美元）并且具有。NET nanoFramework IoT.Device支持，因此它看起來是一個(gè)不錯(cuò)的起點(diǎn)。

RAK5005基板、RAK1901傳感器和RAK11200核心WisBlock模塊

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示例代碼適用于RAK11200 Core和RAK2305 無線模塊。

public class Program
{
   public static void Main()
   {
      Debug.WriteLine("devMobile.IoT.RAK.Wisblock.RAK11200RAK1901 starting");

      try
      {
         // RAK11200 & RAK2305
         Configuration.SetPinFunction(Gpio.IO04, DeviceFunction.I2C1_DATA);
         Configuration.SetPinFunction(Gpio.IO05, DeviceFunction.I2C1_CLOCK);

         I2cConnectionSettings settings = new(1, Shtc3.DefaultI2cAddress);

         using (I2cDevice device = I2cDevice.Create(settings))
         using (Shtc3 shtc3 = new(device))
         {
            while (true)
            {
               if (shtc3.TryGetTemperatureAndHumidity(out var temperature, out var relativeHumidity))
               {
                  Debug.WriteLine($"Temperature {temperature.DegreesCelsius:F1}°C  Humidity {relativeHumidity.Value:F0}%");
               }

               Thread.Sleep(10000);
            }
         }
      }
      catch (Exception ex)
      {
         Debug.WriteLine($"SHTC3 initialisation or read failed {ex.Message}");

         Thread.Sleep(Timeout.Infinite);
      }
   }
}

NuGet 包（尤其是Units.Net包）可能存在版本控制問題，因此可能需要進(jìn)行一些“修補(bǔ)”。

顯示溫度和濕度讀數(shù)的 Visual Studio 2022 輸出窗口

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GNSS GPS 定位模塊 u-Blox MAX-7Q 傳感器

我使用TinyGPSPlusNF庫來處理RAK1910 GNSS GPS 定位模塊上的u-blox7 GNSS 模塊生成的NMEA0183消息。

RAK5005 主板上的 RAK 11200 和 RAK1910

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RAK5005 主板上的 RAK 2305 和 RAK1910

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RAK WisBlock Pin Mapper工具輸出用于RAK1910、RAK5005-O WisBlock 底板和RAK11200 。

RAK WisBlock 引腳映射器

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RAK5005 WisBlock基板框圖

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為了節(jié)省電力，GPIO27 用于打開/關(guān)閉 RAK1910 模塊。

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在查看 RAK2305 和 RAK5005 原理圖并進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)后，我發(fā)現(xiàn)串行端口 TX/RX 線也必須顛倒，因?yàn)檫@兩個(gè)設(shè)備通常會(huì)連接到WisBlock 核心模塊。

RAK2305模塊原理圖

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該演示應(yīng)用程序基于MBoude的TinyGPSPlusNF庫，該庫解析RAK1910生成的NMEA 0183語句。

public class Program
{
   private static TinyGPSPlus _gps;

   public static void Main()
   {
      Debug.WriteLine($"devMobile.IoT.RAK.Wisblock.RAK1910 starting TinyGPS {TinyGPSPlus.LibraryVersion}");

      try
      {
         Configuration.SetPinFunction(Gpio.IO21, DeviceFunction.COM2_TX);
         Configuration.SetPinFunction(Gpio.IO19, DeviceFunction.COM2_RX);

         _gps = new TinyGPSPlus();

         // UART1 with default Max7Q baudrate
         SerialPort serialPort = new SerialPort("COM2", 9600);

         serialPort.DataReceived += SerialDevice_DataReceived;
         serialPort.Open();
         serialPort.WatchChar = '\n';

         // Enable the GPS module GPS 3V3_S/RESET_GPS - IO2 - GPIO27
         GpioController gpioController = new GpioController();

         GpioPin Gps3V3 = gpioController.OpenPin(Gpio.IO27, PinMode.Output);
         Gps3V3.Write(PinValue.High);

         Debug.WriteLine("Waiting...");

         Thread.Sleep(Timeout.Infinite);
      }
      catch (Exception ex)
      {
         Debug.WriteLine($"UBlox MAX7Q initialisation failed {ex.Message}");

         Thread.Sleep(Timeout.Infinite);
      }
   }

   private static void SerialDevice_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
   {
      // we only care if got EoL character
      if (e.EventType != SerialData.WatchChar)
      {
         return;
      }

      SerialPort serialDevice = (SerialPort)sender;

      string sentence = serialDevice.ReadExisting();

      if (_gps.Encode(sentence))
      {
         if (_gps.Date.IsValid)
         {
            Debug.Write($"{_gps.Date.Year}-{_gps.Date.Month:D2}-{_gps.Date.Day:D2} ");
         }

         if (_gps.Time.IsValid)
         {
            Debug.Write($"{_gps.Time.Hour:D2}:{_gps.Time.Minute:D2}:{_gps.Time.Second:D2}.{_gps.Time.Centisecond:D2} ");
         }

         if (_gps.Location.IsValid)
         {
            Debug.Write($"Lat:{_gps.Location.Latitude.Degrees:F5}° Lon:{_gps.Location.Longitude.Degrees:F5}° ");
         }

         if (_gps.Altitude.IsValid)
         {
            Debug.Write($"Alt:{_gps.Altitude.Meters:F1}M ");
         }

         if (_gps.Location.IsValid)
         {
            Debug.Write($"Hdop:{_gps.Hdop.Value:F2}");
         }

         if (_gps.Date.IsValid || _gps.Time.IsValid || _gps.Location.IsValid || _gps.Altitude.IsValid)
         {
            Debug.WriteLine("");
         }
      }
   }
}

NuGet 包（尤其是Units.Net o nes）可能存在版本控制問題，因此可能需要進(jìn)行一些“修補(bǔ)”。

顯示位置信息的 Visual Studio 2K22 輸出窗口

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和別人玩得開心

RAK11200 WisBlock WiFi 模塊有兩個(gè) I2C 端口，在RAK5005 WisBlock 基板上，Wisblock 傳感器和RAK1920 WisBlock 傳感器適配器模塊 Grove 插座重新連接到 I2C1。

帶有 Seeedstudio Grove SHT31 傳感器的 RAK1920 Wisblock 傳感器適配器

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RAK1920 Wisblock 傳感器適配器與 Adafruit SHT31-D 傳感器

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public class Program
{
    public static void Main()
    {
        Debug.WriteLine("devMobile.IoT.RAK.Wisblock.RAK1920SHT31 starting");

        try
        {
            Configuration.SetPinFunction(Gpio.IO04, DeviceFunction.I2C1_DATA);
            Configuration.SetPinFunction(Gpio.IO05, DeviceFunction.I2C1_CLOCK);

            I2cConnectionSettings settings = new(1, (byte)I2cAddress.AddrLow);

            using (I2cDevice device = I2cDevice.Create(settings))
            using (Sht3x sht31 = new(device))
            {
                while (true)
                {
                    var temperature = sht31.Temperature;
                    var relativeHumidity = sht31.Humidity;

                    Debug.WriteLine($"Temperature {temperature.DegreesCelsius:F1}°C  Humidity {relativeHumidity.Value:F0}%");

                    Thread.Sleep(10000);
                }
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Debug.WriteLine($"SHT31 initialisation or read failed {ex.Message}");

            Thread.Sleep(Timeout.Infinite);
        }
    }
}

NuGet 包（尤其是Units.Net on es）可能存在版本控制問題，因此可能需要進(jìn)行一些“修補(bǔ)”。

Visual Studio 2K22 輸出窗口顯示溫度和濕度信息

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執(zhí)行摘要

.NET nanoFramework 庫按預(yù)期運(yùn)行良好。我最終花了更長的時(shí)間讓 GPS 工作，因?yàn)槲也坏貌粎⒖荚韴D來弄清楚它是如何連接的。