u-blox C027 - zestawy startowe do aplikacji typu Internet of Things - ROZDANE

u-blox C027 - zestawy startowe do aplikacji typu Internet of Things - ROZDANE
Pobierz PDF Download icon
Wspominana wielokrotnie w tym numerze Elektroniki Praktycznej, koncepcja Internet of Things, obejmuje różnorodne urządzenia elektroniczne, które dzięki podłączeniu do Internetu są w stanie komunikować się ze sobą, pobierać dane z sieci oraz dostarczać samodzielnie zebrane informacje. Ale to nie wszystko. Wiele urządzeń z grupy IoT jest małych i przenośnych, a to oznacza, że powinny być tanie i być może korzystne byłoby znać ich aktualną lokalizację. Sposobem na zaprojektowanie takiej aplikacji jest użycie płytek deweloperskich u-blox C027, które oprócz obsługi komunikacji przez sieć komórkową, są też wyposażone w odbiornik GPS i można je programować w darmowym środowisku mbed.

Płytki C027 firmy u-blox to kompletne zestawy startowe, umożliwiające prototypowanie różnorodnych urządzeń sieciowych. Producent z założenia przygotował je właśnie pod kątem aplikacji typu "Internet of Things", zapewniając im możliwość nieprzerwanej komunikacji z Internetem. Płytki C07 są ponadto rozmiarów karty kredytowej, dzięki czemu łatwo z ich pomocą tworzyć urządzenia przenośne.

Podstawowe komponenty

Rysunek 1. Schemat płytki u-blox C027-G35

Sercem płytek jest mikrokontroler z rdzeniem Cortex-M3. Pracuje on z 64 kB pamięci RAM i z zegarem 96 MHz. Wbudowana pamięć Flash ma pojemność 512 kB. Komunikacja z Internetem odbywa się przede wszystkim za pomocą modułów sieci komórkowych. W zależności od wersji, mogą to być moduły UMTS/CDMA lub GSM. Dostępne wersje to:

  • C027-G35-0 z modułem SARA-G350 dla sieci GSM/GPRS;
  • C027-U20-0 z modułem LISA-U200 dla sieci W-CDMA;
  • C027-C20-0 z modułem LISA-C200 dla sieci CDMA, zgodnej ze standardem amerykańskiego operatora Sprint;
  • C027-C20-1 z modułem LISA-C200 dla sieci CDMA, zgodnej ze standardem amerykańskiego operatora Verizon.

Rysunek 2. Wyprowadzenia płytek u-blox C027

Istotnym elementem jest też odbiornik systemów pozycjonowania satelitarnego u-blox MAX-7Q. Pozwala on na tworzenie aplikacji, które działają różnie, w zależności od swojej lokalizacji, lub takie które podają swoją pozycję innym systemom w Internecie.

W przypadku, gdy zestaw ma pracować stacjonarnie, można go podłączyć do sieci poprzez interfejs ethernetowy. Dostępny jest też interfejs magistrali CAN oraz 22 wyprowadzania na pinach ogólnego przeznaczenia, z interfejsami SPI, I²C, UART i I²S. Przydatne mogą być również wejścia analogowe (6) oraz fakt, że 9 wyjść może pracować jako generatory PWM. Schemat blokowy zestawów został zaprezentowany na rysunku 1.

Urządzenie może być zasilane napięciem z zakresu od 7 do 17 V, poprzez złącze typu jack oraz poprzez piny (rysunek 2). Wyjścia sygnałów IO pracują w standardzie 3,3 V, ale mogą przyjmować też sygnały o napięciu 5 V. Na płytce znalazły się dwa złącza SMA do podłączenia jednej anteny sieci komórkowej i jednej dla odbiornika GNSS (obie anteny w zestawie). Interfejs ethernetowy został wyprowadzony w postaci złącza 8P8C (czyli tzw. RJ45), a CAN w postaci niewielkiego terminala śrubowego. Urządzenie obsługuje karty mini SIM. Wymiary płytki wynoszą 53,325×96,525 mm. Do programowania wykorzystywane jest złącze mini USB.

Programowanie i środowisko programistyczne

Rysunek 3. Kompilator mbed dostępny online, w oknie przeglądarki internetowej

Dużą zaletą omawianych płytek jest możliwość prostego programowania z użyciem darmowej, otwartej platformy mbed, dostępnej w Internecie pod adresem http://mbed.org. Zawiera ona darmowe biblioteki, przykładowe projekty obwodów elektronicznych i narzędzia online, służące do zaawansowanego i szybkiego prototypowania urządzeń opartych o układu z rdzeniami ARM.

Platforma daje dostęp do wysokopoziomowych bibliotek SDK w językach C i C++, napisanych zgodnie z obowiązującymi standardami. Zawiera też bazę sterowników do różnych komponentów i pozwala na tworzenie i kompilowanie kodu online. Ułatwia to dzielenie się kodem, pracę w zespole oraz ponowne używanie raz napisanego kodu. Wygląd okna kompilatora on-line pokazano na rysunku 3.

Wgranie programu na płytkę odbywa się poprzez podłączenie jej za pomocą złącza USB i przeciągnięcie kodu do odpowiedniego okienka. Łatwe jest też debugowanie z użyciem interfejsu CMSIS-DAP.

Marcin Karbowniczek, EP

u-blox C027-G35 dla czytelników Elektroniki Praktycznej

Dzięki uprzejmości firmy Microdis, Elektronika Praktyczna ma do zaoferowania swoim czytelnikom trzy płytki deweloperskie u-blox C025-G35-0, wyposażone w moduł GSM/GPRS SARA G350.

Pozwalają one na szybkie stworzenie własnego projektu urządzeń sieciowych, zgodnie z koncepcją "Internet of Things", dodatkowo korzystającego z pozycjonowania satelitarnego. Urządzenia są oferowane zgodnie z zasadami Klubu Aplikantów Próbek.

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
maj 2014
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik lipiec 2021

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio lipiec - sierpień 2021

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka Podzespoły Aplikacje lipiec 2021

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna lipiec 2021

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich sierpień 2021

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów