TinkerNode NBIOT物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板 開箱評測

前言

前不久筆者在電子芯吧客看到了關(guān)于 TinkerNode NB-IOT 物聯(lián)網(wǎng)的試用申請，由于之前自己接觸 NB-IOT 模塊，當(dāng)時(shí)用的是 BC26，看到這塊開發(fā)板也帶著 NB IOT 的字樣，就抱著試一試的心態(tài)申請一下，沒想到申請到了，還是非常的意外，于是也就有了這篇評測~

開發(fā)板概況

打開快遞后，映入眼簾的是一個(gè)黑色的包裝盒子，如下所示：

我們打開盒子可以看到有如下幾件東西：

通過包裝就可以看到這個(gè)板子支持WiFi、BT(藍(lán)牙)、NB-IOT(窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信)、GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))，光是這四個(gè)就足以看出這塊板子的強(qiáng)大，接下來看啊可能板子的實(shí)際圖片，如下所示：

可以看到元器件排布的很緊密，整塊板子很小，給人看起來就很精致的感覺，除了正面有元器件以外，背面也有元器件，如下圖所示：

同樣整個(gè)背面的元器件排布的也很緊湊，有 SIM 卡插槽，也有引出的 IO 口，設(shè)計(jì)的非常的精致，下面是正面和背面元器件的概況圖：

要使得模塊能夠正常工作，需要連接上天線和 SIM 卡，連接示意圖如下所示：

到此，基本就對板子的一個(gè)大體概況有了一個(gè)基本的認(rèn)識，那接下來要把當(dāng)前這個(gè)板子用起來，自然就需要當(dāng)前板子的相關(guān)資料，目前有的資料有視頻資料和文檔資料，下面給出兩處資料的鏈接：

文檔資料：http://wiki.dfrobot.com.cn/SKU_DFR0530_TinkerNode_NB-IoT%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91%E5%BC%80%E5%8F%91%E6%9D%BF_V1_0

視頻資料：https://mc.dfrobot.com.cn/thread-304116-1-1.html

有了資料了那就可以進(jìn)行實(shí)操了，接下來看我們?nèi)绾我徊揭徊綄⑦@塊板子玩起來。

開發(fā)工具的安裝

再進(jìn)行安裝 IDE 之前，需要安裝一個(gè)驅(qū)動，驅(qū)動安裝包在教程中可以找到，下面是安裝的示意圖：

當(dāng)前的開發(fā)板所選擇的 IDE 是 Arduino ，這里給出下載地址：https://www.arduino.cc/en/software，下面是該軟件的界面：

首先，要能夠驅(qū)動當(dāng)前的板子，那么就需要添加開發(fā)板驅(qū)動的 URL，添加步驟文件 -> 首選項(xiàng)，然后就打開了如下所示的界面：

然后將下述所示的網(wǎng)址復(fù)制到框內(nèi)：http://download.dfrobot.top/TinkerNode-NB-IoT/package_TinkerNode-NB-IoT_index.json

添加了網(wǎng)址之后，就需要更新板子信息，按照如下步驟進(jìn)行更新：工具 -> 開發(fā)板 -> 開發(fā)板管理器，更新完成后的界面如下圖所示：

然后再搜索框搜索 TinkerNode,選擇 TinkerNode ,選擇版本后進(jìn)行安裝。

到此為止，準(zhǔn)備工作就做完了，下面進(jìn)入代碼實(shí)驗(yàn)階段。

代碼實(shí)驗(yàn)

點(diǎn)個(gè)燈

作為嵌入式開發(fā)者來說，在拿到一塊板子的時(shí)候，第一件想到的事就是點(diǎn)個(gè)燈吧，流水燈，呼吸燈，等等等等，這塊板子也一樣，我們可以看到板子有一顆小燈是留給開發(fā)者操作的，如下圖所示：

那么如何點(diǎn)亮這顆小燈呢，我們打開 Arduino 的一個(gè)示例程序，打開方式如下所示：

打開之后的代碼如下所示：

void?setup()?{
??//?initialize?digital?pin?LED_BUILTIN?as?an?output.
??pinMode(LED_BUILTIN,?OUTPUT);
}

//?the?loop?function?runs?over?and?over?again?forever
void?loop()?{
??digitalWrite(LED_BUILTIN,?HIGH);???//?turn?the?LED?on?(HIGH?is?the?voltage?level)
??delay(1000);???????????????????????//?wait?for?a?second
??digitalWrite(LED_BUILTIN,?LOW);????//?turn?the?LED?off?by?making?the?voltage?LOW
??delay(1000);???????????????????????//?wait?for?a?second
}

如果是接觸過 Arduino 的朋友，那么在看到上述這樣的代碼比較熟悉，但是如果之前沒有接觸過 Arduino 的朋友在看到這樣的代碼之后，就會有點(diǎn)懵了，main函數(shù)呢？在整個(gè)文件中看不到?main函數(shù)的存在，其實(shí)，這是 Arduino 為了降低開發(fā)的門檻，省略掉了一些比較底層的東西，使得更多愛好者能夠上手 Arduino 編程。但實(shí)際上，main函數(shù)是存在的，我們使用搜索工具在軟件的安裝目錄搜索?main函數(shù)，可以得到如下的結(jié)果：

文件的代碼內(nèi)容如下所示：

#include?

//?Declared?weak?in?Arduino.h?to?allow?user?redefinitions.
int?atexit(void?(*?/*func*/?)())?{?return?0;?}

//?Weak?empty?variant?initialization?function.
//?May?be?redefined?by?variant?files.
void?initVariant()?__attribute__((weak));
void?initVariant()?{?}

void?setupUSB()?__attribute__((weak));
void?setupUSB()?{?}

int?main(void)
{
????init();

????initVariant();

#if?defined(USBCON)
????USBDevice.attach();
#endif

????setup();

????for?(;;)?{
????????loop();
????????if?(serialEventRun)?serialEventRun();
????}

????return?0;
}

這個(gè)時(shí)候再來看?setup?和?loop函數(shù)，就比較清晰明了了，這也就是為什么要把初始化的內(nèi)容放到?setup里面去，為什么要把執(zhí)行的操作放到?loop里面去。緊接著，我們在來看點(diǎn)燈的代碼，我們在使用單片機(jī)的時(shí)候，如果要操做一個(gè) IO 口，那么就需要知道這個(gè) IO 口的端口以及引腳，但是我們在看這段代碼的時(shí)候，只看到了一個(gè)LED_BUILTIN，并沒有端口號和引腳號什么的，那是如何做到的呢？其實(shí)這也是 Arduino 為了降低門檻做的操作，它將這些引腳的定義都寫到了庫里面，各個(gè)開發(fā)板的引腳定義都對應(yīng)各個(gè)開發(fā)板的pins_arduino.h文件，下面是在軟件的安裝目錄找到的?pins_arduino.h文件。

下面是文件里的內(nèi)容：

可以看到LED_BUILTIN的定義在不同的開發(fā)板引腳序號也是不相同的，知道了這些底層一些的東西之后，我們回過頭來再來看點(diǎn)燈的代碼，大體意思就是設(shè)置 IO 口的輸出模式，然后設(shè)置 IO 的電平，最終達(dá)到閃爍的效果，將代碼按照下述順序編譯并上傳之后，就可以在板子上看到小燈閃爍的現(xiàn)象了。

到此，點(diǎn)燈操作到此結(jié)束。

連個(gè)網(wǎng)

設(shè)備向云端傳輸數(shù)據(jù)

在點(diǎn)了個(gè)燈之后，這是任何一款嵌入式開發(fā)板都具有的基本功能，那作為一款物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板來說，它的特點(diǎn)自然是能夠聯(lián)網(wǎng)并傳輸數(shù)據(jù)了，接下來展示的就是開發(fā)板聯(lián)網(wǎng)之后向云端發(fā)送數(shù)據(jù)的示例。首先，我們的云端采用的是?Easy IOT:

點(diǎn)擊工作間，進(jìn)到如下所示的一個(gè)界面：

上述圖片所示的，我們需要記錄如下三個(gè)信息，才能讓我們的板子連接至云端。

• user:Nkoy_LAMR

• password:HkTslY0Mgz

• Topic:Gm9l_Y0Gg

下面是上傳數(shù)據(jù)的代碼：

#include?
#include?
#include?"DFRobot_Iot.h"

/*?配置WiFi名和密碼?*/
const?char?*?WIFI_SSID?=?"TP-LINK_C104";
const?char?*?WIFI_PASSWORD?=?"ee104109";

/*配置設(shè)備認(rèn)證信息*/
String?Iot_id?=?"Nkoy_LAMR";
String?Client_ID?=?"12345";
String?Iot_pwd?=?"HkTslY0Mgz";

/*?配置?IOT?云平臺的IP地址和端口號?*/
String?EasyIot_SERVER?=?"182.254.130.180";
uint16_t?PORT?=?1883;

/*?配置要推送或者訂閱的?topic?*/
const?char?*?pubTopic?=?"Gm9l_Y0Gg";

DFRobot_Iot?myEasyIoT;
WiFiClient?espClient;
PubSubClient?client(espClient);

void?connectWiFi()
{
??WiFi.disconnect();
??delay(100);
??Serial.print("Connecting?to");
??Serial.println(WIFI_SSID);
??WiFi.begin(WIFI_SSID,?WIFI_PASSWORD);
??while?(WiFi.status()?!=?WL_CONNECTED)?{
????delay(500);
????Serial.print(".");
??}
??Serial.println();
??Serial.println("WiFi?connected");
??Serial.print("IP?Adderss:?");
??Serial.println(WiFi.localIP());?
}

/*連接到IoT云服務(wù)器*/
void?ConnectCloud()?{
??while?(!client.connected())?{
????Serial.print("Attempting?MQTT?connection...");
????if?(client.connect(myEasyIoT._clientId,?myEasyIoT._username,?myEasyIoT._password))?{
??????Serial.println("Connect?Server?OK");
????}?else?{
??????Serial.print("failed,?rc=");
??????Serial.print(client.state());
??????Serial.println("?Try?again?in?5?seconds");
??????delay(5000);
????}
??}
}

void?setup()?{
??//?put?your?setup?code?here,?to?run?once:
???/*初始化串口，波特率115200*/
??Serial.begin(115200);

??/*連接WIFI*/
??connectWiFi();

??/*配置需要連接的IoT云服務(wù)器（Easy-IoT）*/
??myEasyIoT.init(EasyIot_SERVER,?Iot_id,?Client_ID,?Iot_pwd);
??client.setServer(myEasyIoT._mqttServer,?PORT);

??/*連接到Easy-IoT*/
??ConnectCloud();

}

void?loop()?{
??//?put?your?main?code?here,?to?run?repeatedly:
??/*IoT云服務(wù)器斷線重連*/
??if?(!client.connected())?{
????ConnectCloud();
??}
??client.loop();

??/*每隔一段時(shí)間向Easy-IoT*/
??Serial.println("Sending?message?to?cloud...");
??client.publish(pubTopic,?"Hello");
??Serial.println("Message?is?sent.");
??delay(10000);
}

上述的代碼也很好理解，就是每隔一段時(shí)間向云端發(fā)送?Hello，我們打開云端可以看到云端也確實(shí)接受到了設(shè)備給它發(fā)送的數(shù)據(jù)，如下所示：

到這，設(shè)備端向云端發(fā)送數(shù)據(jù)的操作就完成了，那么云端是如何向設(shè)備端發(fā)送數(shù)據(jù)的呢？那來看接下來的敘述。

云端向設(shè)備端發(fā)送數(shù)據(jù)

云端向設(shè)備端發(fā)送數(shù)據(jù)，同樣的，先貼出代碼：

#include?
#include?
#include?"DFRobot_Iot.h"

/*配置WIFI名和密碼*/
const?char?*?WIFI_SSID?=?"TP-LINK_C104";
const?char?*?WIFI_PASSWORD?=?"ee104109";

/*配置設(shè)備的認(rèn)證信息*/
String?Iot_id?=?"Nkoy_LAMR";
String?Client_ID?=?"12345";
String?Iot_pwd?=?"HkTslY0Mgz";

/*配置IoT云平臺的IP地址和端口號*/
String?EasyIot_SERVER?=?"182.254.130.180";
uint16_t?PORT?=?1883;

/*配置要推送（Publish）或訂閱（Subscribe）的topic*/
const?char?*?subTopic?=?"Gm9l_Y0Gg";

DFRobot_Iot?myEasyIoT;
WiFiClient?espClient;
PubSubClient?client(espClient);

/*連接WiFi*/
void?connectWiFi()?{
??WiFi.disconnect();
??delay(100);
??Serial.print("Connecting?to?");
??Serial.println(WIFI_SSID);
??WiFi.begin(WIFI_SSID,?WIFI_PASSWORD);
??while?(WiFi.status()?!=?WL_CONNECTED)?{
????delay(500);
????Serial.print(".");
??}
??Serial.println();
??Serial.println("WiFi?connected");
??Serial.print("IP?Adderss:?");
??Serial.println(WiFi.localIP());
}

/*連接到IoT云服務(wù)器*/
void?ConnectCloud()?{
??while?(!client.connected())?{
????Serial.print("Attempting?MQTT?connection...");
????if?(client.connect(myEasyIoT._clientId,?myEasyIoT._username,?myEasyIoT._password))?{
??????Serial.println("Connect?Server?OK");
????}?else?{
??????Serial.print("failed,?rc=");
??????Serial.print(client.state());
??????Serial.println("?Try?again?in?5?seconds");
??????delay(5000);
????}
??}
}

/*回調(diào)函數(shù)。當(dāng)從訂閱的topic收到消息時(shí)，該函數(shù)被調(diào)用。*/
void?callback(char?*?topic,?uint8_t?*?payload,?unsigned?int?len)?{

??/*顯示收到的topic名稱和消息內(nèi)容*/
??Serial.print("Recevice?[Topic:");
??Serial.print(topic);
??Serial.print("]?");
??for?(int?i?=?0;?i?????Serial.print((char)payload[i]);
??}
??Serial.println();
}

void?setup()?{
??/*初始化串口，波特率115200*/
??Serial.begin(115200);

??/*連接WIFI*/
??connectWiFi();

??/*配置需要連接的IoT云服務(wù)器（Easy-IoT）*/
??myEasyIoT.init(EasyIot_SERVER,?Iot_id,?Client_ID,?Iot_pwd);
??client.setServer(myEasyIoT._mqttServer,?PORT);

??/*配置回調(diào)函數(shù)*/
??client.setCallback(callback);

??/*連接到Easy-IoT*/
??ConnectCloud();

??/*訂閱（Subscribe）指定topic*/
??client.subscribe(subTopic);
??Serial.print("Topic:");
??Serial.print(subTopic);
??Serial.println("?subscribed!");
}

void?loop()?{
??/*IoT云服務(wù)器斷線重連*/
??if?(!client.connected())?{
????ConnectCloud();
??}
??client.loop();
}

代碼閱讀起來邏輯很清晰，就不再這里贅述了，我們通過運(yùn)算向設(shè)備端發(fā)送123456,發(fā)送窗口如下如圖所示：

發(fā)送了之后，我們將接受到的數(shù)據(jù)用串口打印出來，可以看到如下所示的消息：

說明數(shù)據(jù)發(fā)送是沒有問題的。到此，就基本完成了，但是實(shí)際上這整個(gè)過程對于一個(gè)嵌入式開發(fā)者是存在很多疑問的，就拿設(shè)備端向云端發(fā)送數(shù)據(jù)這一段來講，下面的這三個(gè)頭文件在哪里，當(dāng)前所使用的 IDE 并不能夠直接打開這三個(gè)頭文件，應(yīng)該如何查看?

#include?
#include?
#include?"DFRobot_Iot.h"

要查看頭文件的原因也很簡單，如果不能查看頭文件，那么也就不知道如何調(diào)用 API 接口，連接 WiFi 的接口，連接云端的接口，這些都是未知的，這要如何寫呢？所以，查看頭文件是很有必要的，接下來，就介紹如何打開我們所包含的頭文件，首先，我們得知道路徑，按照如下方式打開圖示的選項(xiàng)。

打開這兩個(gè)之后，我們在編譯的時(shí)候，就可以看到相關(guān)信息，如下圖所示：

我們按照這個(gè)信息進(jìn)行查找一下，并用 VSCODE 打開，打開界面如下圖所示：

可以找到.h文件以及對應(yīng)的 .cpp 文件，也就知道了對應(yīng)的實(shí)現(xiàn)，對應(yīng)的也就知道了相應(yīng)的接口。

結(jié)論

上述就是一個(gè)基本的介紹了，當(dāng)然這個(gè)板子的功能那么強(qiáng)大，還有很多待探索的功能，此次的開箱評測就到這里啦~