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WisBlock 液压监测应用指南

瑞科慧联(RAK) 2022-08-04 16:38 次阅读

教程主要介绍RAK WisBlock 液压监测传感器模块从组装到连接至RAK 网关内置服务器的应用示例。

前期准备

#硬件

  • WisBlock Base(本示例使用RAK5005-O)
  • WisBlock Core(本示例使用RAK4631)
  • WisBlock IO(本示例使用RAK5801)
  • SUP-P300 液压传感器(输出4~20mA)
  • LoRa天线(本示例使用CN470频段)
  • USB连接线
  • 网关(网关频段需与传感器模块频段一致,本示例使用RAK7268C网关,频段CN470)

#软件

ArduinoIDE

硬件安装

本章节介绍WisBlock 模块的组装过程。

#LoRa天线安装

1、将LoRa天线接口对准并放置在RAK4631模块的LoRa天线接口搭接处。

poYBAGLp2peAddYQAAIRVDcMUxA848.pngFigure 1: 安装LoRa天线

2、轻轻按压LoRa天线接口,将LoRa天线安装到RAK4631上。

#WisBlock Core安装

1、将RAK4631模块上的连接器插头对准RAK5005-O CUP插槽上的连接器插座。保持连接器间平行,将其轻放在插座连接器相应的搭接处。

安装RAK4631Figure 2: 安装RAK4631

2、平行按压均匀施力,听到扣合声音后,扣压完成。

3、完成后,使用螺钉将模块固定在RAK5005-O上。

#WisBlock IO安装

1、将RAK5801传感器模块上的连接器插头对准RAK5005-O IO插槽上的连接器插座。保持连接器间平行,将其轻放在插座连接器相应的搭接处。

安装WisBlock IO模块Figure 3: 安装WisBlock IO模块

2、平行按压均匀施力,听到扣合声音后,扣压完成。

3、完成后,使用螺钉将模块固定在RAK5005-O上。

#SUP-P300液压传感器安装

RAK5801采用快速压接端子连接器以简化和确保现场接线过程。快速压接端子可支持20 AWG~24 AWG线宽的电缆。通常剥线长度约为6~7 mm。

1、将RAK5801上压接端子的弹簧头按下并稳稳地保持住。

2、将SUP-P300液压传感器的信号电缆(绿色)和电源电缆(红色)剥线线缆头分别插入到对应的连接器孔中。

传感器线缆连接到RAK5801压接端子示意图Figure 4: 传感器线缆连接到RAK5801压接端子示意图

3、插入后,松开弹簧头,完成压接过程。

所有硬件安装后,如下图所示。

pYYBAGLp2qmAf8oGABdVvGbJ4zc466.pngFigure 5: 液压传感器模块组装

软件配置

本章节介绍WisBlock 液压传感器模块的软件配置。

#Arduino IDE中安装板支持包

#Arduino IDE的下载

使用Arduino IDE对WisBlock进行编码和编程。如果您还未安装Arduino IDE,可在Arduino官网中下载。

警告:如果您所使用的操作系统Windows 10
请勿从Microsoft应用商店中安装Arduino IDE。请从Arduino官网中安装原始的Arduino IDE。Microsoft应用商店中的Arduino应用在使用第三方板支持包时存在问题。

如下图所示,可以看到Arduino IDE当前版本为V1.8.16。Windows、Linux和Mac OS X都有多个可用版本,选择正确的Arduino IDE版本并下载。

Arduino IDE 版本示意图Figure 6: Arduino IDE 版本示意图

#Arduino IDE的安装

#Windows中的安装

在Windows PC中安装已下载的Arduino IDE。

1、单击“I Agree”。

Arduino安装许可协议Figure 7: Arduino安装许可协议

2、单击“Next”。

Arduino安装选项Figure 8: Arduino安装选项

3、单击“Install”。

Arduino IDE安装路径Figure 9: Arduino IDE安装路径

Arduino IDE安装中Figure 10: Arduino IDE安装中

进度为100%后,Arduino IDE已成功安装,单击“Close”,退出安装过程。

成功安装Figure 11: 成功安装

#Linux中的安装

在Linux中,没有安装过程。只是一个解压过程,然后就能够成功打开Arduino IDE 。

#Mac OS X中的安装

在Mac OS X中,与Linux相同,没有安装过程。只是一个解压过程,然后就能够成功打开Arduino IDE 。

#Arduino IDE上的配置

Arduino IDE安装成功后。需要对Arduino IDE进行一些配置以便后续对WisBlock组装模块进行相关配置。

1、打开Arduino IDE。

2、进入“文件 > 首选项”。

首选项Figure 12: 首选项

3、单击图中图标,编辑“附加开发板管理器网址”,将WisBlock Core添加到Arduino板列表中。

修改附加开发板管理器网址Figure 13: 修改附加开发板管理器网址

4、复制此URLhttps://raw.githubusercontent.com/RAKwireless/RAKwireless-Arduino-BSP-Index/main/package_rakwireless_index.json并粘贴至下图所示区域。如果已存在其他链接,将上述链接粘贴至新的一行。完成后,单击“好”。

添加RAKwireless WisBlock Core BSPFigure 14: 添加RAKwireless WisBlock Core BSP

注意:

如果您使用的是Linux,需要通过“pip”安装“adafruit-nrfutil”。

sudo pip3 install adafruit-nrfutilpip3 install --user adafruit-nrfutil

5、重启Arduino IDE。

6、在“工具”菜单中打开“开发板管理”。

打开开发板管理Figure 15: 打开开发板管理

7、如下图所示,在搜索栏中键入“RAK”。将会显示出可添加到Arduino板列表中的可用RAKwireless WisBlock Core。选择以下板支持包以及相应的版本,并单击“安装”板支持包。

安装WisBlock CoreFigure 16: 安装WisBlock Core

#烧录程序

1、将组装的WisBlock传感器模块使用USB连接线连接到PC上。

2、在Arduino IDE中,根据下图所示,选择WisBlock Core RAK4631板。

选择WisBlock Core RAK4631板Figure 17: 选择WisBlock Core RAK4631板

3、根据下图所示,选择示例项目。

选择示例代码Figure 18: 选择示例代码

4、打开示例代码后,双击图中链接,安装示例代码中所需的代码库。

安装所需代码库Figure 19: 安装所需代码库

5、修改示例代码中的频段区域,本示例使用的为CN470。

修改频段Figure 20: 修改频段

6、完成后,如下图所示,选择正确的串口并单击图中上传图标上传代码。

选择端口号Figure 21: 选择端口

连接到RAK网关内置服务器

#前提条件

  • 传感器模块在LoRaWAN®网关覆盖范围之内。
  • 已登录商业网关。
  • 已在网关Web页面“LoRa Network > Network Settings”中设置网关"Mode"为“Network Server”,即表示使用网关内置服务器。
网关设置为内置服务器模式Figure 22: 网关设置为内置服务器模式

  • 已在网关Web页面“Channel Plan”上配置需要的"Region"。本示例中频段为CN470,通道为80-87。
选择频段和通道Figure 23: 选择频段和通道

#创建应用并添加节点

1、在左侧导航树选择“LoRa Network > Application”。

2、输入应用名称,选择“Type 1 : Unified Application Key”,单击“Add”。

选择频段和通道Figure 24: 选择频段和通道

3、设置应用参数

设置应用参数Figure 25: 设置应用参数

其中“Application EUI”和“Application Key”参数,从液压传感器示例代码中获取:

获取“Application EUI”和“Application Key”参数Figure 26: 获取“Application EUI”和“Application Key”参数

注意:

  • 示例中使用的是OTAA加网方式,所以选用的是"OTAA keys"相关参数,根据实际选择“OTAA”或“ABP”参数。
  • Application EUI:在传感器示例代码中获取,切记需要删除各个数字前的“0x”以及“,”。
  • Application Key:在传感器示例代码中获取,切记需要删除各个数字前的“0x”以及“,”。

4、单击“Save & Apply”。

5、单击新建应用后面的"Edit",进入应用编辑页面。添加节点并设置如下参数,然后单击"Save & Apply"保存配置。

添加节点Figure 27: 添加节点

其中“Device EUI”参数,从液压传感器示例代码中获取:

获取设备EUI值Figure 28: 获取设备EUI值

注意:

  • 示例中使用的是OTAA加网方式,所以选用的是"OTAA keys"相关参数,根据实际选择“OTAA”或“ABP”参数。
  • Device EUI:在传感器示例代码中获取,切记需要删除各个数字前的“0x”以及“,”。

6、查看液压传感器模块日志以及RAK网关接收的上行数据。

液压传感器模块日志:

1、网关内置服务器侧设置完成后,液压传感器模块将自动加入网络

2、打开“工具>串口监视器”,可以到如下信息,表示该WisBlock 传感器模块已入网成功,并开始上传数据。

传感器模块日志Figure 29: 传感器模块日志

网关中上行实时数据查看:

1、进入“LoRa Network > Application”。

2、单击应用的“Edit”操作,进入应用设备界面。

3、单击所选设备的设备名称或设备EUI链接,进入设备详情页面。

4、单击进入“Live Device Data”页面,可查看实时上行数据。

网关接收的上行数据Figure 30: 网关接收的上行数据

RAK网关内置LoRaWan®服务器接收到的液压传感器数据为十六进制,数据格式:04 P1 P2。

字节1字节2字节3
04P1P2
  • 字节1是数据类型标识,此处始终为04。
  • 字节2和字节3(即P1P2)表示所监测的压力值。

如本示例中网关接收到的液压传感器数据:04 00 60。其中04为数据类型标识,0060为压力数据,将该十六进制数据换算成十进制数据为96,即压力值为96kPa。

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