यह लेख एक माइक्रोकंट्रोलर के साथ संयोजन में XBee मॉड्यूल का उपयोग करने पर एक महान प्रवेश-स्तरीय प्रशिक्षण कार्यशाला है, जिसमें बोर्ड पर ओएस ओएस है। ZigBee स्मार्ट होम सिस्टम में एक लंबा और दृढ़ मानक है (उदाहरण के लिए, इसका उपयोग सैमसंग स्मार्टथिंग्स हब में जेड-वेव के साथ किया जाता है, हमारे लेख देखें ), यह कम बिजली की खपत, उपयोग में आसानी, और, सबसे दिलचस्प, बनाने की क्षमता की विशेषता है स्वयं-कॉन्फ़िगर मेष नेटवर्क। आप कार्यशाला से देखेंगे कि यह वास्तव में ऐसा है - हम एक सुविधाजनक विज़ुअलाइज़र उपयोगिता के माध्यम से ऐसे नेटवर्क की संरचना को देखेंगे।

यह माना जाता है कि आप पहले से ही जानते हैं कि ZigBee क्या है और इसके लिए क्या है। अब आप अपने पहले XBee-मॉड्यूल को कनेक्ट करना चाहते हैं और इसके साथ अपनी समस्याओं को हल करना चाहते हैं, मॉड्यूल को स्वयं प्रोग्रामिंग किए बिना, लेकिन केवल इसे संचार इंटरफ़ेस के रूप में उपयोग करना। अंत में, हम सभी डेटा को एक मेकशिफ्ट MQTT गेटवे के माध्यम से, यहां तक कि एक स्थानीय सर्वर, यहां तक कि इंटरनेट तक भी भेज देंगे। हमने शुरुआती आरटीओएस के लिए सबसे सरल और सबसे सुलभ मब के उदाहरण पर सब कुछ दिखाने का फैसला किया। आपको विश्वास हो जाएगा कि सब कुछ "बॉक्स से बाहर" काम करता है, और आप तुरंत अपना प्रोजेक्ट बनाना शुरू कर सकते हैं, भले ही इससे पहले कि आप केवल Arduino के साथ काम कर रहे थे।

मैनुअल में निम्नलिखित भाग शामिल होंगे:

XBee मॉड्यूल का कनेक्शन और कॉन्फ़िगरेशन
मॉड्यूल को नेटवर्क से कनेक्ट करें
हम मॉड्यूल को ढाल से हटाए बिना कॉन्फ़िगर करते हैं
डेटा की पुनःप्राप्ति
डेटा भेज रहा है
एक सरल MQTT गेटवे बनाना

लेकिन सबसे पहले, घटकों की एक सूची: उपरोक्त सभी करने के लिए क्या करना वांछनीय है।

आवश्यक घटक

दो मीड-संगत बोर्ड। हम शैक्षिक उद्देश्यों के लिए STM32 न्यूक्लियो ट्रेनिंग बोर्ड को अपेक्षाकृत सस्ते और लोकप्रिय बनाने की सलाह देते हैं। प्रोग्रामिंग प्रक्रिया वहां अधिकतम सरलीकृत होती है: कार्यक्रम को एक ऑनलाइन फ्री आईडीई में इकट्ठा करें, इकट्ठे फर्मवेयर को डाउनलोड करें और इसे बोर्ड पर "ड्रॉप" करें, जो सिस्टम में फ्लैश ड्राइव के रूप में दिखाई देगा। क्या विशिष्ट मॉडल लेना महत्वपूर्ण नहीं है, लेकिन सबसे पुराना नहीं लें, स्मृति की मात्रा पर ध्यान दें। उदाहरण के लिए, F401RE - हम सिर्फ निश्चितता के लिए देते हैं, ताकि आप उनकी विविधता में भ्रमित न हों और एसटीएम प्रोसेसर के पहले समझ से बाहर के अल्फ़ाबेटिक कोड में।
XBee-. Digi. «» , , , MBee, , , , . / : , . / Pro: , , Pro .
XBee Shield V2 ( SeeedStudio). - , RX TX XBee-.
XBee के लिए कनेक्टर के साथ एक USB-UART कनवर्टर। यह प्रारंभिक कॉन्फ़िगरेशन के लिए आवश्यक है। XBee मॉड्यूल स्वयं USB इंटरफ़ेस से लैस नहीं हैं (उनका इससे कोई लेना-देना नहीं है)। USB की आवश्यकता केवल और विशेष रूप से मॉड्यूल और कंप्यूटर के बीच संचार के लिए है, और डिवाइस में यह बहुत सरल UART पर काम कर सकता है।

XBee मॉड्यूल की स्लॉट पिच 2.0 मिमी है - इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए यह गैर-मानक है, मीट्रिक सिस्टम में (हम आमतौर पर अमेरिकी मानकों के अनुसार चरण 2.54 देखने के लिए उपयोग किया जाता है)। इसलिए, दुर्भाग्य से, ऐसे मॉड्यूल ब्रेडबोर्ड में नहीं डाले जाते हैं और उन्हें हमेशा एक एडाप्टर की आवश्यकता होती है।

कोई भी एडेप्टर यहाँ उपयुक्त है, हमने इसे वेवशेयर से लिया है:

XBee मॉड्यूल का कनेक्शन और कॉन्फ़िगरेशन

मॉड्यूल के साथ आप जो सबसे सरल काम कर सकते हैं वह है इसे यूएसबी के माध्यम से सीधे कंप्यूटर से जोड़ना। हम तुरंत इसके कॉन्फ़िगरेशन मापदंडों तक पहुंच प्राप्त करेंगे।

XCTU स्थापित करें

XBee के साथ काम करने के लिए, XCTU का एक आधिकारिक कार्यक्रम है। इसे डाउनलोड करें और इंस्टॉल करें। दस्तावेज़ में कहा गया है कि उबंटू में आपको एक उपयोगकर्ता को dialoutएक सुपरयुसर से पोर्ट के साथ काम करने के लिए एक समूह में जोड़ने की आवश्यकता है - यदि आपने अभी तक ऐसा नहीं किया है, तो ऐसा करें:

sudo usermod -a -G dialout <username>

लिंक से ज़िप संग्रह डाउनलोड करें, इसमें एक फ़ाइल होगी .run। इसे निष्पादन योग्य बनाया जाना चाहिए ( chmod +x _कंसोल में या दाहिने माउस बटन के माध्यम से - गुण - अनुमतियाँ) और चलाएं ./40002881_V.run।

स्थापना को रूट (बिना sudo) से शुरू करना महत्वपूर्ण है , अन्यथा बाद में समस्याएं होंगी।

सेटअप कुछ इस तरह दिखता है:

XCTU कार्यक्रम

स्थापना के बाद, आप appउस निर्देशिका में फ़ाइल चलाकर कार्यक्रम शुरू कर सकते हैं जहां आपने प्रोग्राम स्थापित किया था (डिफ़ॉल्ट रूप से ~/Digi/XCTU-NG)।

उपस्थिति निम्नानुसार होगी:

इस कार्यक्रम में, आप एक एडाप्टर के माध्यम से यूएसबी पोर्ट से जुड़े अपने मौजूदा मॉड्यूल को जोड़ सकते हैं। मैग्निफाइंग ग्लास के साथ डिस्कवर बटन पर क्लिक करें। एक विंडो आपको एक पोर्ट का चयन करने के लिए कहती है - जैसा कि आप देख सकते हैं, प्रोग्राम ने सिस्टम में पोर्ट का सही पता लगाया /dev/ttyUSB0, यह हमारा यूएसबी-यूएआरटी एडाप्टर है।

खिड़की खोज बंद करने का सुझाव देती है। बेशक, अपने मॉड्यूल को खोजने के लिए एक बार में सभी की जांच करने का प्रलोभन है। लेकिन तब खोज बहुत लंबे समय तक चलेगी। व्यवहार में, डिफ़ॉल्ट रूप से चेक किए गए बक्से को छोड़ने के लिए, और डेटा स्थानांतरण गति के लिए सबसे सामान्य विकल्प चुनना जरूरी है, जैसा कि नीचे दी गई तस्वीर में है। आमतौर पर, नए मॉड्यूल 9600 के लिए डिफ़ॉल्ट होते हैं, और प्रशिक्षण उद्देश्यों के लिए यह पर्याप्त से अधिक है, यहां गति हमारे लिए महत्वपूर्ण नहीं है।

नतीजतन, अगर सब कुछ सफल होता है, तो आपको पाया गया मॉड्यूल चुनने के लिए कहा जाएगा:

एक छोटा बग देखा गया था: कभी-कभी मॉड्यूल एक गैर-मानक गति पर नहीं था, खोज के दौरान रीसेट बटन के साथ मॉड्यूल का मैनुअल रीसेट और इसकी बॉड दर को मानक (9600) पर रीसेट करने में मदद मिली।

मॉड्यूल पैरामीटर बदलें

इसके अलावा हम मॉड्यूल कॉन्फ़िगरेशन में लगे हुए हैं। मापदंडों का एक गुच्छा बाहर गिर जाएगा, जिनमें से अधिकांश शुरू में समझ से बाहर हैं। सौभाग्य से, उनमें से केवल कुछ को त्वरित शुरुआत के लिए बदलना होगा।

नेटवर्क आईडी - पैन आईडी। एक सामान्य नेटवर्क कुंजी, यह सभी उपकरणों के लिए समान होना चाहिए ताकि वे स्वतंत्र रूप से नेटवर्क से जुड़े रहें। कोई भी संख्या डालें, हमारे मामले में हमने 42 किया।

सीई - समन्वयक सक्षम। यदि 1 है, तो यह मॉड्यूल एक समन्वयक के रूप में कार्य करता है। यदि यह 0 है, तो मॉड्यूल राउटर (राउटर) के रूप में कार्य करता है - वास्तव में, यह केवल यह सुनिश्चित करता है कि पैकेट नेटवर्क के माध्यम से खुद से गुजरता है। अधिकांश होस्ट आमतौर पर राउटर होते हैं। हमें अपने नेटवर्क में एक समन्वयक और दो राउटर की आवश्यकता है, इसलिए यहां एक डालें।

"एंड डिवाइस" की भूमिका भी है - यह एक मॉड्यूल है जो पैकेट के हस्तांतरण पर काम नहीं करता है, लेकिन केवल अन्य राउटर के साथ संचार करता है और इसकी उपयोगी कार्यक्षमता करता है। आमतौर पर, वह सिर्फ स्लीप मोड में होता है और सेट अंतराल पर उठता है और पता करता है कि क्या कोई संदेश हैं। इस तरह के एक मॉड्यूल को एक बैटरी द्वारा संचालित किया जा सकता है, जबकि राउटर और समन्वयक को हमेशा "ऑनलाइन" होना चाहिए और परिणामस्वरूप, पूरे नेटवर्क को बनाए रखने के लिए निरंतर शक्ति की आवश्यकता होती है। हम अब इस तरह के एक उदाहरण पर विचार नहीं करेंगे, क्योंकि सभी के लिए रूटर्स की भूमिका को सौंपना और यह देखना दिलचस्प है कि नेटवर्क स्वचालित रूप से अपने कॉन्फ़िगरेशन को कैसे बदलेगा।

एपी - एपीआई सक्षम।आपरेशन करने का तरीका। XBee मॉड्यूल दो मोड में काम कर सकते हैं: AT या API। एटी-मोड शुरुआती लोगों के लिए आसान है, यह सीरियल पोर्ट का पारदर्शी प्रतिस्थापन है और एटी-कमांड के माध्यम से मॉड्यूल के साथ काम करता है। हालाँकि, API मोड कार्यक्षमता में अधिक समृद्ध है, यह आपको दूरस्थ रूप से कॉन्फ़िगर किए गए मॉड्यूल को अनुमति देता है, जिसमें प्रेषक का पता होता है, पैकेज वितरण स्थिति देता है, और बहुत कुछ। इसके अलावा, XBee के साथ बातचीत के लिए पुस्तकालयों का मानना है कि डिवाइस का उपयोग एपीआई मोड में किया जाता है। इसलिए, इसे तुरंत एपीआई मोड के साथ बदलें, यह यूनिट को संबंधित फ़ील्ड में सेट करके किया जाता है।

मॉड्यूल का नाम नोड पहचानकर्ता है। अपने मॉड्यूल को मानव-पठनीय नाम देने का एक आसान विकल्प। आइए इसे ऐसा नाम दें - समन्वयक।

उसके बाद, आप पेंसिल के साथ बटन दबाकर मॉड्यूल में सेटिंग्स को फ्लैश कर सकते हैं:

2. मॉड्यूल को नेटवर्क से कनेक्ट करें

अब हम देखेंगे कि अगर हम तीन मॉड्यूल्स को कॉन्फ़िगर करते हैं तो हमें किस तरह का नेटवर्क मिलता है। XCTU कार्यक्रम में काफी सुविधाजनक नेटवर्क विज़ुअलाइज़र है, हम स्पष्ट रूप से टोपोलॉजी देखेंगे।

हम निम्नलिखित मानकों के साथ बारी-बारी से सभी तीन मॉड्यूलों को कॉन्फ़िगर करेंगे:

पैन आईडी - कुल संख्या, उदाहरण के लिए 42
एपी (एपीआई सक्षम) - 1 पर सेट (एपीआई मोड में काम करें)
एनआई (नोड आइडेंटिफ़ायर) - मॉड्यूल को समझने योग्य नाम देते हैं (समन्वयक, लैंप और स्विच, यदि हम कर रहे हैं, उदाहरण के लिए, स्मार्ट होम सिस्टम का एक मॉडल)।
सीई (समन्वयक सक्षम) - 1 में से एक मॉड्यूल सेट करें, यह समन्वयक होगा।

फिर सभी मॉड्यूल पर बिजली लागू करें। उन्हें इस तरह से स्थिति दें: समन्वयक यूएसबी-यूएआरटी कनवर्टर में होगा, और अन्य दो (राउटर) न्यूक्लियो के शीर्ष पर एक्सबी शील्ड बोर्डों पर स्थित होंगे।

अगर आपने सब कुछ ध्यान से किया, तो सुंदर होगा। मॉड्यूल स्वचालित रूप से नेटवर्क से जुड़ेंगे। आप समन्वयक के माध्यम से दूरस्थ रूप से राउटर के साथ संवाद कर सकते हैं।

यह इस तरह दिख रहा है। "एक ही नेटवर्क में रेडियो नोड्स की खोज करें" बटन पर क्लिक करें।

आप देखेंगे कि दो मॉड्यूल स्वचालित रूप से पाए गए और जोड़े गए:

और आप मक्खी पर उनके मापदंडों को बदल सकते हैं!

क्या अभी भी बहुत अच्छा है: अब आप नेटवर्क मैप देख सकते हैं यदि आप शीर्ष दाईं ओर नेटवर्क कार्य मोड पर स्विच करते हैं।

माउस के साथ नेटवर्क नोड्स को फैलाने के बाद, आप एक त्रिकोण देखेंगे। कृपया ध्यान दें कि सबसे सही मॉड्यूल पर ट्रैफ़िक दो तरह से जा सकता है। और यदि आप मॉड्यूल को अंतरिक्ष में स्थानांतरित करते हैं, तो आप देखेंगे कि तस्वीर बदल गई है, और अब, शायद, एक और मॉड्यूल "चरम" बन जाएगा। यह एक स्व-कॉन्फ़िगर नेटवर्क का सार है।

3. XBee मॉड्यूल को ढाल से हटाए बिना सेट करें

बेशक, एक्सबी-मॉड्यूल के साथ कंप्यूटर के माध्यम से काम करना अधिक दिलचस्प होगा, लेकिन माइक्रोकंट्रोलर पर एक प्रोग्राम का उपयोग करके इसे नियंत्रित करना। यही है, इसे STM32Nucleo बोर्ड से जोड़ना।
आइए चर्चा करें कि एक्सबी मॉड्यूल माइक्रोकंट्रोलर के साथ कैसे संवाद कर सकता है। और चलो एक छोटे से काम से शुरू करते हैं: विस्तार शील्ड से हटाए बिना किसी मॉड्यूल को कैसे कॉन्फ़िगर किया जाए? आपको यह स्वीकार करना होगा कि मॉड्यूल को आगे और पीछे ले जाना असुविधाजनक है, उसी समय आप मापदंडों के साथ प्रयोग करना चाहते हैं और यह अजीब है कि आपको एक अलग USB-UART मॉड्यूल की आवश्यकता क्यों है, क्योंकि सिद्धांत रूप में STM32Nucleo बोर्ड में एक है।

समाधान सरल है: हमें बोर्ड पर XBee मॉड्यूल और USB कनवर्टर के बीच न्यूक्लियो बोर्ड को एक पुल में बदलने की आवश्यकता है।

विचार का सामान्य विवरण

STM32 माइक्रोकंट्रोलर जिसका हम उपयोग करते हैं उसमें बोर्ड पर कई UART इंटरफेस हैं। ऐसा प्रत्येक इंटरफ़ेस एक संचार चैनल का प्रतिनिधित्व करता है। उनमें से एक यूएसबी-यूएआरटी कनवर्टर से जुड़ा हुआ है ताकि हम टर्मिनल में यूएसबी के माध्यम से कंप्यूटर के साथ संवाद कर सकें। दो अन्य अभी तक उपयोग नहीं किए गए हैं। हम XBee मॉड्यूल को उनमें से एक से कनेक्ट करेंगे, जिसमें ऐसा संचार चैनल भी है। आप कोई भी UART चुन सकते हैं, हमने निश्चित UART1 के लिए चुना है।

पिनआउट को बोर्ड चयन बटन दबाकर और फिर पिनआउट टैब पर, ऊपरी दाएं में एमबीएड में देखा जा सकता है। आदत से बाहर, इस रंगीन चित्र को समझना काफी मुश्किल हो सकता है। यहां बहुत सारी चीजें हैं, चूंकि बोर्ड में कई इंटरफेस हैं, और दो पिन नंबर हैं: माइक्रोकंट्रोलर (PA_5, PA_6 - पिन नंबरिंग) के सापेक्ष, और बोर्ड के सापेक्ष (D13, D12 - न्यूक्लियो बोर्ड पर शिलालेख, टर्मिनलों के पास समान संख्या)।

यह पता चलता है कि माइक्रोकंट्रोलर पर, UART1 इंटरफ़ेस एक्सबी-मॉड्यूल और UART2 के साथ संचार करेगा - पहले की तरह, कंप्यूटर के साथ। आंतरिक कोड UART1 को UART2 पर पुनर्निर्देशित करेगा और इसके विपरीत।

कनेक्शन से, यह इस तरह दिखेगा:

माइक्रोकंट्रोलर से "ब्रिज" बनाना

हमारे मामले में, हम ढाल पर जंपर्स उन संख्याओं को सेट कर सकते हैं जिनसे हम ZigBee-मॉड्यूल को कनेक्ट करना चाहते हैं। TX संचार मॉड्यूल बोर्ड के 2 पिन (माइक्रोकंट्रोलर पर PA_9) और RX 8 से पिन 8 (उर्फ PA_10) से जुड़ा होगा।

यह इस तरह दिखेगा: हमने

जो कोड लिया, उसे सीरियल ब्रिज कहा जाता है। यह दो संचार चैनलों के बीच "पुल" है। हम कोड को माइक्रोकंट्रोलर में लोड करते हैं, जो कंप्यूटर से इनपुट के लिए UART2, UART1, और इसके विपरीत में आने वाली हर चीज को आगे बढ़ाता है। जैसे कि हमने सूचना के दो स्रोतों के बीच एक पाइप डाला (Linuxsoids समझ जाएगा)। हमने UART1 के लिए एक XBee मॉड्यूल कनेक्ट किया।
कोड बहुत सरल है, केवल एक चीज जिसे आपको इसमें बदलने की आवश्यकता है वह है पिन नंबर जिससे डिवाइस जुड़ा हुआ है। यही है, जैसा कि ऊपर बताया गया है, उन्हें PA_9 और PA_10 बनाते हैं।

#include "mbed.h"
// Make a serial bridge from a serial I/O device on mbed to the PC
Serial pc(USBTX, USBRX); // tx, rx
Serial device(PA_9, PA_10); // tx, rx
// Defaults to 9600 baud on each device - use .baud(baudrate) to change
int main() {
 pc.printf("Hello!");
 while(1) {
   if(pc.readable()) {
     device.putc(pc.getc());
   }
   if(device.readable()) {
     pc.putc(device.getc());
   }
 }
}

यह महत्वपूर्ण है कि यदि आप निष्कर्ष के आदेश को भ्रमित करते हैं - उदाहरण के लिए, आप एक गलती करते हैं और PA_10, PA_9 के बजाय PA_9, PA_10 - गलत क्रम लिखते हैं, तो कंपाइलर आपको एक त्रुटि की सूचना नहीं देगा, और प्रोग्राम रिबूट पर कंसोल में एक त्रुटि प्रदर्शित करेगा:

pinmap not found for peripheral

और सिद्धांत पर, अर्थात्, कुछ भी नहीं चलेगा।

जब आप इस कोड को डाउनलोड करते हैं और सही ढंग से जंपर्स को ढाल पर सेट करते हैं, तो आप कंप्यूटर से XBee मॉड्यूल को सुरक्षित रूप से कनेक्ट कर सकते हैं, जैसा कि आपने पहले USB-UART अडैप्टर के साथ किया था बिना शील्ड को हटाए। यह XCTU कार्यक्रम द्वारा नियमित रूप से पता लगाया जाएगा।

यहां तक कि अगर आपको इस कार्यक्षमता की आवश्यकता नहीं है, फिर भी यह जांचें कि प्रोग्राम काम कर रहा है, क्योंकि अगले उदाहरण में हम माइक्रोकंट्रोलर से एक्सबीई मॉड्यूल के साथ संवाद करेंगे, और यूएआरटी 1 के माध्यम से कनेक्शन पहले से ही स्थापित किया जाना चाहिए (यानी, कूदने वालों को सही ढंग से सेट किया गया है और प्रोग्राम में पिन नंबर इंगित किए गए हैं) ।

4. डाटा अधिग्रहण

आइए दो सरल उदाहरण देखें: बाह्य संचार इंटरफ़ेस के रूप में एक्सबीई मॉड्यूल का उपयोग करके माइक्रोकंट्रोलर स्तर पर डेटा कैसे प्राप्त करें और भेजें। निर्माताओं से

एक आधिकारिक पुस्तकालय है - डिजी कंपनियां। यह Mbed रिपॉजिटरी में निहित है, कोड के उपयोग और तर्क पर उपयोगी टिप्पणियां हैं।

सबसे पहले, हम सीखेंगे कि डेटा कैसे प्राप्त करें - एक आसान उदाहरण है। हमारे पास USB-UART कनवर्टर से जुड़ा एक XBee मॉड्यूल होगा, जो न्यूक्लियो बोर्ड को ग्रीटिंग भेजेगा, और यह कंसोल को इस ग्रीटिंग को प्रिंट करेगा। इस लाइब्रेरी में प्रोजेक्ट

खोलें । हमेशा की तरह, इसे प्रोग्राम के रूप में ऑनलाइन कंपाइलर में आयात करें।

S2C मॉड्यूल के लिए लाइब्रेरी ठीक करें

ध्यान रखें कि यदि आपके पास S2C श्रृंखला मॉड्यूल हैं:

तो मानक पुस्तकालय के बजाय आपको फिक्स का उपयोग करने की आवश्यकता है: XBeeLib_Fixed । अन्यथा, ये प्रोग्राम काम नहीं करेंगे। यह केवल XBeeLib लाइब्रेरी को वहां से हटाकर, और XBeeLibFix प्रोजेक्ट में आयात करके प्रोजेक्ट में जोड़ा जाता है। ज्यादा कुछ नहीं बदलना होगा।

इसलिए: इस लाइब्रेरी को ऑनलाइन कंपाइलर में आयात करें:

प्रोजेक्ट इंपोर्ट विंडो दिखाई देगी। वहां आपको लक्ष्य चुनने की आवश्यकता है - जहां हम आयात करते हैं:

लक्ष्य परियोजना के रूप में, हमारे उदाहरण का चयन करें XBeeZB_Receive -Data।

जिसके बाद पुस्तकालय को परियोजना में आयात किया जाएगा, और फिर एक साहसिक कदम के साथ हम XBeeLib के गलत संस्करण को हटा देंगे।

उदाहरण संकलन

तो, आपने उदाहरण आयात किया और यदि आवश्यक हो तो इसमें पुस्तकालय को प्रतिस्थापित किया।
नमूना कोड देखें, यह काफी सरल है। यह एक कॉलबैक फ़ंक्शन को परिभाषित करता है जिसे पैकेट प्राप्त होने पर कहा जाता है। यह फ़ंक्शन प्राप्त पैकेट की सामग्री को कंसोल पर प्रिंट करता है। इसलिए यदि हम उसे शुभकामनाएँ भेजते हैं, तो वह उसे भी छापेगी।

उदाहरण को संकलित करने के लिए, आपको उस उदाहरण में लिखना होगा, जिसके निष्कर्ष हम XBee- मॉड्यूल के साथ संवाद करने के लिए ज़िम्मेदार हैं, क्योंकि कार्यक्रम को यह नहीं पता है कि हम किस निष्कर्ष पर हार्डवेयर से जुड़े हैं।

इसलिए, हम config.h फ़ाइल और उसमें मौजूद पंक्तियों में जाते हैं:

//#define RADIO_TX NC /* TODO: specify your setup's Serial TX pin connected to the XBee module DIN pin */
//#define RADIO_RX NC /* TODO: specify your setup's Serial RX pin connected to the XBee module DOUT pin */

Uncomment, और NC के बजाय हम लिखते हैं कि हम किस नतीजे के अनुसार जंपर्स से जुड़े:

#define RADIO_TX PA_9
#define RADIO_RX PA_10

इसी तरह, हम लाइनों को संशोधित करते हैं:

//#define DEBUG_TX NC /* TODO: specify your setup's Serial TX for debugging */
//#define DEBUG_RX NC /* TODO: specify your setup's Serial RX for debugging (optional) */

हम लिखते हैं:

#define DEBUG_TX USBTX
#define DEBUG_RX USBRX

यदि आप संकलन के दौरान एक त्रुटि का सामना करते हैं जो आपको नहीं मिल सकता है device.h, तो प्रोजेक्ट ट्री में Mbed लाइब्रेरी को अपडेट करें (इस पर राइट क्लिक करें -> अपडेट)।

उसके बाद, प्रोग्राम सफलतापूर्वक संकलित करेगा, और आप इसे बोर्ड पर डाउनलोड कर सकते हैं।

चल रहा उदाहरण

न्यूक्लियो बोर्ड क्या लिखता है, इस कंसोल को देखने के बाद, आप निम्नलिखित देखेंगे:

हम डेटा कैसे भेजते हैं? सबसे आसान विकल्प: XCTU कार्यक्रम में कंसोल के माध्यम से। कार्यक्रम के मुख्य मेनू में चयन करें: उपकरण - पैकेट भेजें।

नीचे एक शब्द है जिसमें पैकेट भेजें शब्द है। दाईं ओर "प्लस" पर क्लिक करके एक नया पैकेज बनाएं। एक नया पैकेज बनाने के लिए एक विंडो दिखाई देगी। वहां HEX टैब चुनें।

वहां ऐसा डेटा
7E 00 19 10 01 00 00 00 00 00 00 FF FF FF FE 00 00 48 65 6C 6C 6F 20 58 42 65 65 21 5A
भेजें : (पैकेट सूची के दाईं ओर "चयनित पैकेट भेजें" बटन का उपयोग करके)

आपको सुनने वाले मॉड्यूल के कंसोल में परिणाम दिखाई देगा:

कृपया ध्यान दें कि यह केवल आपके द्वारा भेजे गए बाइट सेट के अंतिम भाग को मुद्रित करता है। यह संदेश का वास्तविक पेलोड है। यह भी ध्यान दें कि यदि आप "बस बाइट्स" (बाइट्स के किसी भी यादृच्छिक संयोजन) को भेजते हैं, तो रिसीवर उन्हें आउटपुट नहीं करेगा।

यदि आप बाइट्स का एक सेट
48 65 6C 6C 6F 20 58 42 65 65 21
लगाते हैं : किसी भी हेक्स-एएससी आठवीं कनवर्टर (उदाहरण के लिए, एक ) में, तो सुनिश्चित करें कि इसका मतलब है "हैलो एक्सबी!"

स्वतंत्र निष्पादन के लिए एक बहुत ही सरल कार्य: उदाहरण कोड को संशोधित करें ताकि यह ASCII में संदेश पाठ को प्रदर्शित करे, न कि HEX को, और आप इस पाठ को टर्मिनल में पढ़ सकें।

5. डेटा भेजना

पिछले उदाहरण के अनुरूप, हम अब डेटा भेजने पर विचार करते हैं।

सब कुछ यहाँ है, जैसा कि पिछले उदाहरण में है। केवल इस अंतर के साथ कि हम अब XBeeZB_Send_Data उदाहरण खोल रहे हैं ।

उदाहरण संकलन

यह महत्वपूर्ण है कि यदि आपके पास एक S2C मॉड्यूल है (यह स्पष्ट रूप से उस पर लिखा गया है),

तो आप फिर से लाइब्रेरी को एक फिक्स के साथ जोड़ देंगे, अन्यथा आपके लिए कुछ भी काम नहीं करेगा। ऐसा कैसे करें यह पिछले उदाहरण में वर्णित है।

इसके अलावा, यहां सफल संकलन के लिए आपको प्रयुक्त नियंत्रक पिन निर्दिष्ट करने की आवश्यकता है, आप बस उन्हें पिछले उदाहरण से कॉपी कर सकते हैं।

हम उदाहरण कोड को ही देखते हैं। यह mainडेटा भेजने के लिए कई तरीकों का उपयोग करता है। सबसे सरल एक चुनें: समन्वयक को डेटा भेजें। हमें समन्वयक के पते को पंजीकृत करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि वह पहले से ही नेटवर्क पर पंजीकृत है। इसलिए, नमूना को बदले बिना, हम टिप्पणी करते हैं, जबकि अंत में सभी लाइनें:

send_data_to_coordinator(xbee);
//send_broadcast_data(xbee);
//send_data_to_remote_node(xbee, remoteDevice);
//send_explicit_data_to_remote_node(xbee, remoteDevice);

और जब आप शुरू करते हैं, तो आप इसे देखेंगे:

(यदि आप इसे नहीं देखते हैं, तो बस बोर्ड को पुनरारंभ

करें ) मैं यह कैसे सुनिश्चित कर सकता हूं कि डेटा समन्वयक तक पहुंच जाए? उदाहरण के लिए, XCTU में नेटवर्क कंसोल मोड है। ऊपरी दाएं में बटन द्वारा चालू किया गया। इस मोड में, आपको नेटवर्क पर सभी पैकेट दिखाई देंगे। बेशक, एक ही समय में, आपको समन्वयक के साथ एक सीरियल कनेक्शन होना चाहिए। और हरे रंग को बनाने के लिए ऊपर बायीं ओर दिए गए ओपन बटन पर क्लिक करना न भूलें।

आप नेटवर्क पर प्रत्येक पैकेज के बारे में विस्तृत जानकारी बाईं ओर की सूची में चुनकर देख सकते हैं:

पैकेज सामग्री के अंत तक स्क्रॉल करते हुए, आपको "send_data_to_coordinator" पाठ के साथ एक पंक्ति भी दिखाई देगी:

आप डेटा भेजने के अन्य तरीकों की कोशिश कर सकते हैं, लेकिन वहाँ (उदाहरण के लिए, एक अलग चयनित नोड को भेजने के लिए) आपको नोड पते को पंजीकृत करने की आवश्यकता है। आप XCTU कार्यक्रम में सभी मॉड्यूल के पते देख सकते हैं। विशिष्ट पतों को कैसे दर्ज किया जाए, उदाहरण में विस्तृत रूप से वर्णित किया गया है।

6. हम एमक्यूटीटी गेटवे बनाते हैं

सब कुछ बहुत अच्छा है, लेकिन अब मैं किसी तरह एक्सबी नेटवर्क के बाहर इस डेटा के साथ काम करना चाहूंगा, उदाहरण के लिए, इंटरनेट पर। ऐसा करने का एक तरीका अनुवादक को XBee से लोकप्रिय MQTT प्रोटोकॉल में डालना है। फिर, सामान्य तरीके से, हम ईवेंट सूचनाओं की सदस्यता ले सकते हैं और उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस से कमांड भेज सकते हैं, और यह प्रोग्राम कहीं भी स्थित हो सकता है (यदि आप बाहरी, स्थानीय MQTT सर्वर का उपयोग नहीं करते हैं), और न केवल हमारे कंप्यूटर पर।

नीचे एक निर्देश है। संक्षेप में, कंप्यूटर पर लॉन्च किया गया प्रोग्राम एक यूएसबी कनेक्शन के माध्यम से नेटवर्क समन्वयक से डेटा का आदान-प्रदान करेगा। वह इन आंकड़ों को एमक्यूटीटी प्रोटोकॉल तक पहुंचाएगा।

XBMQ स्थापित करें और कॉन्फ़िगर करें

प्रोग्राम जिसे हम MQTT गेटवे के रूप में उपयोग करेंगे, उसे XBMQ कहा जाता है, यह खुला और मुफ्त है। दो संस्करणों में मौजूद है:

जावा संस्करण पर विचार किया जाएगा, हालांकि यह बहुत मौलिक नहीं है: हम इसे वैसे भी प्रोग्राम नहीं करेंगे, हम केवल इसे स्थापित करेंगे और इसका उपयोग करेंगे।
कार्य करने के कार्यक्रम के लिए, आपको RXTX लाइब्रेरी की आवश्यकता होगी, इसे केवल रिपॉजिटरी से स्थापित किया जा सकता है:

sudo apt-get install librxtx-java

और हां, आपको जेडीके (जावा डेवलपमेंट किट) की जरूरत है। यह दो संस्करणों में मौजूद है - ओरेकल और ओपनजेडके से, दूसरा अनुशंसित है। सबसे अधिक संभावना है, OpenJDK पहले से ही आपके सिस्टम पर स्थापित है, यदि नहीं, तो इसे पुनर्स्थापित करें। जावा को अधिकतम 8 वीं की आवश्यकता है, क्योंकि javax.xml.bind को जावा 11 से बाहर रखा गया है और आपको डिफ़ॉल्ट विकल्प के रूप में JDK-8 के साथ एक विकल्प चुनने या इस मामले के लिए एक कॉन्फ़िगरेशन बनाने की आवश्यकता है।

XBMQ प्रोग्राम का भंडार डाउनलोड करें:

git clone https://github.com/angryelectron/xbmq-java

स्रोत कोड डाउनलोड करने के बाद, हम प्रोग्राम की बाइनरी फ़ाइल एकत्र करेंगे। टीम

ant dist

सभी प्रमुख ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए एक परियोजना को इकट्ठा करेगा। अंतिम संकलित कार्यक्रम फ़ोल्डर में होगा dist।
अब इस प्रोग्राम को कॉन्फ़िगर करें। खुली फाइल

dist/xbmq.properties

और वहां देखें:

#
# Xbmq Properties.
#
#port = /dev/ttyUSB0
#baud = 9600
#rootTopic = ab123
#broker = tcp://test.mosquitto.org:1883
#username = user
#password = password

अपने मापदंडों के लिए अधूरापन और परिवर्तन। पैरामीटर निम्नानुसार हैं: ZigBee समन्वयक कनेक्शन पोर्ट, गति, मूल विषय (सभी डेटा इसमें गिर जाएंगे), MQTT सर्वर पता, उपयोगकर्ता नाम और पासवर्ड (यदि सर्वर को उनकी आवश्यकता है)।

इस उदाहरण में, केवल सर्वर पता बदल गया है - स्थानीय mqtt सर्वर (लिनक्स से मानक मच्छर)। बाकी सब कुछ डिफ़ॉल्ट रूप से छोड़ दिया गया था:


port = /dev/ttyUSB0
baud = 9600
rootTopic = ab123
broker = tcp://127.0.0.1:1883
username = user
password = password

अगले चरण से पहले, आपको स्थानीय मच्छर MQTT सर्वर को स्थापित और चलाना होगा:

sudo apt-get install mosquitto

XBMQ लॉन्च

अंत में, कार्यक्रम लॉन्च किया जा सकता है। समन्वयक मॉड्यूल के साथ USB-UART कनवर्टर कनेक्ट होने के बाद, प्रोग्राम चलाएं:

./dist/xbmq.sh

जब आप स्क्रिप्ट चलाते हैं, तो हम कंसोल में लाइन देखते हैं:

INFO - Starting XBMQ gateway ab123/0013A2004154EA46

अंतिम - यह ठीक हमारे समन्वयक का पता है। यदि आप बाहरी MQTT क्लाइंट के साथ सभी विषयों की सदस्यता लेते हैं, तो आपको तुरंत 2 संदेश दिखाई देंगे:

विषय में ab123/0013A2004154EA46/online- 1 होगा, यह लास्ट विल (वास्तविक जीवन में इन "विशेष" मापदंडों का उपयोग करने का एक अच्छा उदाहरण है)
विषय ab123/0013A2004154EA46/logमें एक ही डिबगिंग वाक्यांश होगा "XBMQ गेटवे शुरू करना ..." जो आपने पहले ही कंसोल में देखा था

अब कुछ अन्य बाहरी XBee मॉड्यूल से एक संदेश भेजने की कोशिश करें - उदाहरण के लिए, डेटा भेजने के साथ एक उदाहरण लें।

परिणामस्वरूप, MQTT.fx प्रोग्राम में, यदि आप सभी विषयों (#) की सदस्यता लेते हैं, तो आप इसे देखेंगे:

MQTT.fx प्रोग्राम विंडो।

अर्थात, समन्वयक को एक संदेश भेजने के साथ पहले अध्ययन किए गए उदाहरण को शुरू करके, हम इस पाठ ("send_data_to_coordinator") को एक भाग के रूप में देखेंगे। MQTT पैकेज। हमारे लिए सामान्य अभिभावक विषय प्रोग्राम कॉन्फ़िगरेशन में निर्दिष्ट एक है ( ab123 , आप इसे अपने स्वयं के लिए बदल सकते हैं)। इसके बाद समन्वयक का पता आता है, फिर उस मॉड्यूल का पता जिसमें से संदेश आया था। अंत में, इस विषय को DataOut कहा जाता है, क्योंकि यह आउटगोइंग डेटा है।

बेशक, आप किसी अन्य MQTT क्लाइंट में ऐसी तस्वीर देखेंगे, चाहे वह MQTTLens हो या यहां तक किmosquitto_subकंसोल में।

अंतिम टिप्पणियों की एक जोड़ी:

एक अच्छे तरीके से, इस कार्यक्रम को डेमॉन मोड में काम करना चाहिए। इसके लिए एक xbmqd फ़ाइल है, और README कहता है कि इसका उपयोग कैसे किया जाए।
ध्यान रखें कि चूंकि यह xbmqपोर्ट को धारण करता है, इसलिए हम XCTU के समान ही इस प्रोग्राम को नहीं चला सकते हैं।

अब आप MQTT प्रोटोकॉल का उपयोग करके अपने सिस्टम के साथ काम कर सकते हैं और जटिल, दिलचस्प कार्यक्रम लिख सकते हैं!

तात्याना वोल्कोवा - इंटरनेट ऑफ थिंग्स पर प्रशिक्षण कार्यक्रम के लेखक "सैमसंग आईटी अकादमी", सैमसंग रिसर्च सेंटर में कॉर्पोरेट सामाजिक जिम्मेदारी कार्यक्रमों के विशेषज्ञ हैं।

हम सबसे सरल ZigBee नेटवर्क को इकट्ठा करते हैं, Mbed के तहत प्रोग्राम, MQTT के माध्यम से संवाद करते हैं

आवश्यक घटक

XBee मॉड्यूल का कनेक्शन और कॉन्फ़िगरेशन

XCTU स्थापित करें

XCTU कार्यक्रम

मॉड्यूल पैरामीटर बदलें

2. मॉड्यूल को नेटवर्क से कनेक्ट करें

3. XBee मॉड्यूल को ढाल से हटाए बिना सेट करें

विचार का सामान्य विवरण

माइक्रोकंट्रोलर से "ब्रिज" बनाना

4. डाटा अधिग्रहण

S2C मॉड्यूल के लिए लाइब्रेरी ठीक करें

उदाहरण संकलन

चल रहा उदाहरण

5. डेटा भेजना

उदाहरण संकलन

6. हम एमक्यूटीटी गेटवे बनाते हैं

XBMQ स्थापित करें और कॉन्फ़िगर करें

XBMQ लॉन्च

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