Grove - Wio-E5 Demonstração com Helium

Primeiros Passos

A Rede Helium IOT usa o protocolo LoRaWAN para fornecer conectividade com a internet para dispositivos da "Internet das Coisas" e é a sub-rede original no ecossistema Helium. Desenvolvedores e empresas em todo o mundo dependem da Rede Helium IOT para conectividade.

nota

Certifique-se de estar dentro da área de cobertura da rede Helium. Você pode encontrar a cobertura da rede em explorer.helium.com

Preparativos

Aqui está uma demonstração mostrando como conectar a Rede Helium IoT e o módulo Seeeduino XIAO por meio do módulo Grove - Wio-E5. Esses módulos são capazes de coletar parâmetros de temperatura e umidade do ambiente e enviá-los de volta para o TTN. Os LEDs piscando no Seeeduino XIAO indicam o status do sensor de temperatura e umidade ao se conectar à nuvem TTN.

cuidado

Certifique-se de que a banda de frequência entre os nós finais, o gateway e a configuração do Helium que você está utilizando seja consistente, seguindo estas instruções. O plano de frequência aplicado nesta demonstração é para IN865.

Hardware Necessário

Seeeduino XIAO	Grove - Wio-E5	Placa de Expansão Seeeduino XIAO	Grove - Sensor de Temperatura e Umidade (DHT11)

nota

Se esta é a sua primeira vez usando o Seeeduino XIAO, consulte o wiki do Seeeduino XIAO. Se esta é sua primeira vez usando o Arduino, o site do Arduino é um ótimo recurso para você iniciar sua jornada com Arduino.

Conexão de Hardware

• Passo 1. Conecte o módulo Wio-E5 diretamente ao slot "UART".

• Passo 2. Coloque o DH11 no soquete "A0/D0".

• Passo 3. Baixe o código; consulte a parte de software.

Preparação do Helium IoT Console

• Passo 1. Acesse o site do Helium Console e faça login se você já tiver uma conta. Se você não tiver uma conta existente, terá que usar um dos outros provedores públicos de Console LNS, como o Metroscientific.

• Passo 2. Depois de fazer login, clique em "Devices" para gerenciar os dispositivos.

• Passo 3. Em seguida, clique em "Add New Device"

• Passo 4. Aqui, 1) Adicione um novo dispositivo , 2) Copie o Dev EUI , 3) Copie o App EUI, 4) Copie o App Key, 5) Finalmente clique em Save.

• Passo 5. Agora você pode ver o dispositivo na seção "Devices".

Agora, a configuração do console Helium está concluída. Podemos seguir para a parte de Software e enviar dados para o console Helium pela rede LoRa do Helium.

Preparação de Software

nota

Se esta é a primeira vez que você trabalha com Arduino, recomendamos fortemente que veja Começando com Arduino antes de começar. Clique para saber mais detalhes sobre como instalar uma Biblioteca Arduino

Baixar Biblioteca

• Passo 1. Instale a biblioteca u8g2

• Passo 2. Instale a biblioteca do sensor DHT

Código de Software

Baixe o exemplo; copie o código e cole no Arduino IDE e depois faça o upload.

/*
* Grove - Wio-E5 Helium Demo
*  Date: 30/08/2023
* Author: Salman Faris (Modified Seeed TTN Sketch)

*/


#include <Arduino.h>
#include <U8x8lib.h>
#include "DHT.h"

//# define DHTPIN 0 // what pin we're connected to

// Uncomment whatever type you're using!
#define DHTTYPE DHT11  // DHT 11
// #define DHTTYPE DHT22   // DHT 22  (AM2302)
//#define DHTTYPE DHT21   // DHT 21 (AM2301)

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

U8X8_SSD1306_128X64_NONAME_HW_I2C u8x8(/*reset=*/U8X8_PIN_NONE);
// U8X8_SSD1306_128X64_NONAME_SW_I2C u8x8(/*clock=*/ SCL, /*data=*/ SDA, /*reset=*/ U8X8_PIN_NONE);   // OLEDs without Reset of the Display

static char recv_buf[512];
static bool is_exist = false;
static bool is_join = false;
static int led = 0;

static int at_send_check_response(char *p_ack, int timeout_ms, char *p_cmd, ...) {
  int ch;
  int num = 0;
  int index = 0;
  int startMillis = 0;
  va_list args;
  memset(recv_buf, 0, sizeof(recv_buf));
  va_start(args, p_cmd);
  Serial1.printf(p_cmd, args);
  Serial.printf(p_cmd, args);
  va_end(args);
  delay(200);
  startMillis = millis();

  if (p_ack == NULL) {
    return 0;
  }

  do {
    while (Serial1.available() > 0) {
      ch = Serial1.read();
      recv_buf[index++] = ch;
      Serial.print((char)ch);
      delay(2);
    }

    if (strstr(recv_buf, p_ack) != NULL) {
      return 1;
    }

  } while (millis() - startMillis < timeout_ms);
  return 0;
}

static void recv_prase(char *p_msg) {
  if (p_msg == NULL) {
    return;
  }
  char *p_start = NULL;
  int data = 0;
  int rssi = 0;
  int snr = 0;

  p_start = strstr(p_msg, "RX");
  if (p_start && (1 == sscanf(p_start, "RX: \"%d\"\r\n", &data))) {
    Serial.println(data);
    u8x8.setCursor(2, 4);
    u8x8.print("led :");
    led = !!data;
    u8x8.print(led);
    if (led) {
      digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
    } else {
      digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
    }
  }

  p_start = strstr(p_msg, "RSSI");
  if (p_start && (1 == sscanf(p_start, "RSSI %d,", &rssi))) {
    u8x8.setCursor(0, 6);
    u8x8.print("                ");
    u8x8.setCursor(2, 6);
    u8x8.print("rssi:");
    u8x8.print(rssi);
  }
  p_start = strstr(p_msg, "SNR");
  if (p_start && (1 == sscanf(p_start, "SNR %d", &snr))) {
    u8x8.setCursor(0, 7);
    u8x8.print("                ");
    u8x8.setCursor(2, 7);
    u8x8.print("snr :");
    u8x8.print(snr);
  }
}

void setup(void) {
  u8x8.begin();
  u8x8.setFlipMode(1);
  u8x8.setFont(u8x8_font_chroma48medium8_r);

  Serial.begin(115200);
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);

  Serial1.begin(9600);
  Serial.print("E5 LORAWAN TEST\r\n");
  u8x8.setCursor(0, 0);

  if (at_send_check_response("+AT: OK", 100, "AT\r\n")) {
    is_exist = true;
    at_send_check_response("+ID: DevEui", 1000, "AT+ID=DevEui,\"xxxxxxxxxxxxx\"\r\n"); // replace 'xxxxxxxxxxxxx' with your DevEui
    at_send_check_response("+ID: AppEui", 1000, "AT+ID=AppEui,\"xxxxxxxxxxxxx\"\r\n"); // replace 'xxxxxxxxxxxxx' with your AppEui
    at_send_check_response("+KEY: APPKEY", 1000, "AT+KEY=APPKEY,\"xxxxxxxxxxxxx\"\r\n"); // replace 'xxxxxxxxxxxxx' with your AppKey
    at_send_check_response("+ID: DevAddr", 1000, "AT+ID=DevAddr\r\n"); 
    at_send_check_response("+ID: AppEui", 1000, "AT+ID\r\n");
    at_send_check_response("+MODE: LWOTAA", 1000, "AT+MODE=LWOTAA\r\n");
    at_send_check_response("+DR: IN865", 1000, "AT+DR=IN865\r\n");  // Change FREQ as per your location
    at_send_check_response("+CH: NUM", 1000, "AT+CH=NUM,0-2\r\n");
    at_send_check_response("+CLASS: C", 1000, "AT+CLASS=A\r\n");
    at_send_check_response("+PORT: 8", 1000, "AT+PORT=8\r\n");
    delay(200);
    u8x8.setCursor(5, 0);
    u8x8.print("LoRaWAN");
    is_join = true;
  } else {
    is_exist = false;
    Serial.print("No E5 module found.\r\n");
    u8x8.setCursor(0, 1);
    u8x8.print("unfound E5 !");
  }

  dht.begin();

  u8x8.setCursor(0, 2);
  u8x8.setCursor(2, 2);
  u8x8.print("temp:");

  u8x8.setCursor(2, 3);
  u8x8.print("humi:");

  u8x8.setCursor(2, 4);
  u8x8.print("led :");
  u8x8.print(led);
}

void loop(void) {

  temp = dht.readTemperature();
  humi = dht.readHumidity();

  Serial.print("Humidity: ");
  Serial.print(humi);
  Serial.print(" %\t");
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(temp);
  Serial.println(" *C");

  u8x8.setCursor(0, 2);
  u8x8.print("      ");
  u8x8.setCursor(2, 2);
  u8x8.print("temp:");
  u8x8.print(temp);
  u8x8.setCursor(2, 3);
  u8x8.print("humi:");
  u8x8.print(humi);

  if (is_exist) {
    int ret = 0;
    if (is_join) {

      ret = at_send_check_response("+JOIN: Network joined", 12000, "AT+JOIN\r\n");
      if (ret) {
        is_join = false;
      } else {
        at_send_check_response("+ID: AppEui", 1000, "AT+ID\r\n");
        Serial.print("JOIN failed!\r\n\r\n");
        delay(5000);
      }
    } else {
      char cmd[128];
      sprintf(cmd, "AT+CMSGHEX=\"%04X%04X\"\r\n", (int)temp, (int)humi);
      ret = at_send_check_response("Done", 5000, cmd);
      if (ret) {
        recv_prase(recv_buf);
      } else {
        Serial.print("Send failed!\r\n\r\n");
      }
      delay(5000);
    }
  } else {
    delay(1000);
  }
}

Certifique-se de substituir o DevEui, AppEui e AppKey antes de fazer o upload do código.

at_send_check_response("+ID: DevEui", 1000, "AT+ID=DevEui,\"xxxxxxxxxxxxx\"\r\n"); // replace 'xxxxxxxxxxxxx' with your DevEui
at_send_check_response("+ID: AppEui", 1000, "AT+ID=AppEui,\"xxxxxxxxxxxxx\"\r\n"); // replace 'xxxxxxxxxxxxx' with your AppEui
at_send_check_response("+KEY: APPKEY", 1000, "AT+KEY=APPKEY,\"xxxxxxxxxxxxx\"\r\n"); // replace 'xxxxxxxxxxxxx' with your AppKey

• Passo 8: Faça o upload do código Arduino para o Seeeduino XIAO como explicado anteriormente e abra o monitor serial para ver a seguinte saída

+ID: DevAddr, 26:0B:20:25
+ID: DevEui, 60:81:F9:A4:84:XX:XX:XX
+ID: AppEui, 60:81:F9:A6:90:XX:XX:XX
AT+MODE=LWOTAA
+MODE: LWOTAA
AT+DR=IN865
+DR: IN865
AT+CH=NUM,0-2
+CH: NUM, 0-2
AT+CLASS=A
+CLASS: A
AT+PORT=8
+PORT: 8
Humidity: 43.00 %	Temperature: 23.00 *C
AT+JOIN
+JOIN: Start
+JOIN: NORMAL
+JOIN: Network joined
+JOIN: NetID 326548 DevAddr 48:00:00:0E
+JOIN: Done
Humidity: 29.00 %	Temperature: 32.00 *C
AT+CMSGHEX="0020001D"
+CMSGHEX: Start
+CMSGHEX: Wait ACK
+CMSGHEX: ACK Received
+CMSGHEX: RXWIN1, RSSI -30, SNR 6.0
+CMSGHEX: Done
Humidity: 8.00 %	Temperature: 30.00 *C
AT+CMSGHEX="001E0008"
+CMSGHEX: Start

Quando você vir uma mensagem como +JOIN: Network joined, abra a seção "REAL TIME PACKETS" e veja as informações de uplink.

Você também pode ver o log de eventos na seção "Event Log".

e se abrirmos a janela de Depuração, podemos ver o payload de dados em tempo real e outras informações.

Recursos

Folha de dados:

• Grove Wio-E5 v1.0.brd

• Grove Wio-E5 v1.0.pdf

• Grove Wio-E5 v1.0.sch

• Wio-E5 datasheet and specifications

• Wio-E5 AT Command Specification

• STM32WLE5JC Datasheet

Certificações:

• Wio-E5-HF Certification CE-VOC-RED

• Wio-E5-HF FCC Certification -DSS

• Wio-E5-HF FCC Certification -DTS

SDK relevante:

• Pacote STM32Cube MCU para a série STM32WL

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