RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块用户指南

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块用户指南

你需要什么?

在完成 RAK4631-R WisBlock 核心模块安装指南中的每个步骤之前,请确保准备好下列必要的物品:

硬件

软件

Arduino IDE

警告
如果您使用的是 Windows 10。请勿从 Microsoft App Store 安装 Arduino IDE。 而是从 Arduino 官方安装原始的 Arduino IDE web地点。 Microsoft App Store 中的 Arduino 应用程序在使用第三方板支持包时存在问题。

Visual Studio 集成开发环境

下载并安装 Visual Studio IDE 2019 社区版本 16.11 .

产品配置

硬件设置

您的 RAK4631-R 无法单独工作。 它至少需要连接到 WisBlock Base 以及附加的天线。 然后,您可以通过 WisBlock Base 中的可用插槽连接各种 WisBlock 模块。 您还可以添加电池作为电源和可选的太阳能充电。 此处讨论 RAK4631-R 的所有硬件相关配置。 本节涵盖:

  • RAK4631-R 连接至基板
  • RAK4631-R 与其他模块的连接
  • WisBlock 模块的组装和拆卸
  • 天线和电池/太阳能连接
RAK4631-R 至 WisBlock 底座

如果没有 WisBlock 基板,RAK4631-R 将无法工作。 WisBlock Base 提供用于对 RAK4631-R 进行编程的 USB 连接。 它还为 RAK4631 提供电源和各种接口,以便它可以连接到其他设备 WisBlock 模块 通过不同的模块插槽。

RAKwireless 提供许多 WisBlock 基板 兼容WisBlock Core。 强烈建议您查看这些 WisBlock 基板,看看哪些基板在可用模块插槽、电源选项和整体尺寸方面符合您的要求。

为了说明这一点,RAK4631-R 可以连接到 RAK5005-O WisBlock Base,如图 1 所示。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 1

RAK5005-O 上暴露的引脚很少,您可以通过接头引脚轻松使用它们。 标签位于背面,如图 2 所示。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 2

每个 WisBlock 基板都有自己的一组接头引脚可供您使用。 然而,每个 WisBlock Base 中的这些接头引脚并不完全相同。 在 WisBlock 基板中常见 IO 引脚和 I2C、UART 等通信协议引脚。 更多信息可以在 具体 WisBlock Base 的官方文档 您在项目中使用过。

RAK1-R 的 UART4631 还用于通过 UART 进行 DFU(设备固件升级)。 如果 UART1 控制台连接成功,USB 串行控制台将无法工作。

WisBlock Base 中也有可用的 LED。 您可以通过 GREEN_LED 和 BLUE_RED 宏在代码中控制它们。

RAK4631-R 至 WisBlock 模块

RAK4631-R WisBlock 核心旨在与其他 WisBlock 模块(如传感器、显示器和其他接口)连接。 您需要将这些模块连接到 WisBlock Base 上的兼容插槽。

图 3 显示了如何通过 WisBlock 基板将各种 WisBlock 模块与 RAK4631-R WisBlock 核心相结合的示意图。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 3

WisBlock 模块的组装和拆卸

组装

图 4 显示了如何将 RAK4631-R 模块安装在 WisBlock 基板 (RAK5005-O) 顶部。 仔细遵循 WisBlock 模块组装/拆卸说明中定义的程序,以安全地确保连接。 连接后,根据模块,用一颗或多颗 M1.2 x 3 mm 螺钉小心固定模块。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 4

拆卸

拆卸任何类型的 WisBlock 模块的过程都是相同的。

1. 首先,拆下螺丝。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 5

2. 拆下螺丝后,检查模块的丝印,找到可以施力的正确位置。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 6

3. 在连接器处对模块施力,如图7所示,将模块从基板上拆下。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 7

LoRa 和 BLE 天线

RAK4631-R 的另一个重要组成部分是天线。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 8-9

您需要确保它们正确连接以获得良好的 LoRa 和 BLE 信号。 另请注意,如果在未将天线连接到 IPEX 连接器的情况下为模块供电,则可能会损坏芯片的 RF 部分。

RAK4631-R 的贴纸上有一个标签,标明连接天线的位置,如图 10 所示。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 10

笔记
有关 RAK4631-R BLE 和 LoRa 天线的详细信息,请参阅天线数据表。

警告
使用 LoRa 或蓝牙低功耗收发器时,请确保始终连接天线。 在没有天线的情况下使用这些收发器可能会损坏系统。 确保用螺丝固定模块,以确保功能正常。

电池和太阳能连接

RAK4631-R 可通过 USB 电缆或通过专用连接器的锂离子/锂聚合物电池供电,如图 11 所示。电池线的匹配连接器是 JST PHR-2 2 毫米间距母头 .

此插图使用 RAK5005-O 作为 WisBlock 底座。 还有其他 WisBlock 基地 板可用,并且您需要检查特定 WisBlock 基板的数据表以了解正确的极性和其他参数。

警告

  • 如果处理不当,电池可能会造成伤害。
  • 仅支持 3.7-4.2 V 可充电锂电池。 除非您知道自己在做什么,否则强烈建议不要在系统中使用其他类型的电池。
  • 如果使用不可充电电池,则必须先将其拔下,然后再将 USB 电缆连接到板子的 USB 端口以配置设备。 否则可能会损坏电池或引起火灾。
  • 仅支持 5 V 太阳能电池板。 不要使用 12 V 太阳能电池板。 它会损坏充电装置并最终损坏其他电子部件。
  • 确保电池接线与 RAK5005-O 板上的极性匹配。 并非所有电池都具有相同的接线。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 11-12

电池也可以通过小型太阳能电池板充电,如图 13 所示。太阳能电池板电线的匹配连接器是一个 JST ZHR-2 1.5 mm 间距母头 .

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 13

电池和太阳能电池板的规格可以在 WisBlock Base 的数据表中找到。

软件初始指南

RAK4631-R 的固件允许您在其内置 AT 命令设置之上开发自定义固件。 要使用 Arduino IDE 开发固件,您首先需要在 Arduino 板管理器中添加 RAKwireless RUI nRF 板,本指南将对此进行讨论。 然后,您可以将 RUI3 API 用于您的预期应用程序。 对于 AT 命令,您可以通过 USB 连接、UART1 或通过 BLE 连接无线发送。

本节内容包括:

  • 带有 RAK4631-R 的 Arduino IDE
  • 带有 RAK4631-R 的 Visual Studio IDE
  • 通过 BLE 的 AT 命令演示
  • 更多指南可以在 演示和前amp莱斯

Arduino IDE 中的 RAK4631-R 板支持包

如果您还没有 Arduino IDE,可以在 Arduino官方 web地点 并按照本文档其他部分中的安装过程进行操作。

笔记
对于Windows 10用户:如果您的Arduino IDE是从Microsoft App Store安装的,您需要从Arduino官方下载重新安装您的Arduino IDE web地点。 Microsoft App Store 中的 Arduino 应用程序在使用第三方板支持包时存在问题。

一旦 Arduino IDE 成功安装,并且您已经了解了 Arduino IDE 的主要部分,您可以在 Arduino IDE 上进行一些配置更改,以使其适应 RAKWireless WisBlock。

1.打开Arduino IDE并进入 File > 首选项。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 14

2. 要将 RAK4631-R WisBlock Core 添加到 Arduino 板列表,您需要编辑附加板管理器 URLs。 单击该图标,如图15所示。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 15

3.复制 URL https://raw.githubusercontent.com/RAKWireless/RAKwireless-Arduino-BSPIndex/main/package_rakwireless.com_rui_index.json 并将其粘贴到字段中,如图16所示。如果还有其他 URL已经在那里了,只需将它们添加到下一行即可。 添加后 URL,单击确定。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 16

4. 重新启动 Arduino IDE。 5. 从“工具”菜单中打开“板管理器”。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 17

6. 在搜索栏中输入 RAK,如图 18 所示。这将显示可用的 RAKwireless WisBlock 核心板,您可以将其添加到 Arduino 板列表中。 选择并安装 RAKwireless RUI nRF 板

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 18

7. 安装 BSP 后,选择工具 > 板管理器 > RAKWireless RUI nRF 模块 > WisBlock Core RAK4631 板。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 19

通过 Visual Studio IDE 对 RAK4631-R 进行编程

Visual Studio IDE 下载和安装

如果您还没有 Visual Studio IDE,请下载安装程序 Visual Studio IDE 社区 2019 .

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 20

Windows 安装程序

在 Windows PC 上安装刚刚下载的 Visual Studio Community 2019。

1. 单击继续按钮。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 21

2. 在下一个安装程序窗口中,选择“使用 C++ 进行桌面开发”选项卡,然后单击“安装”按钮。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 22 RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 233.安装成功后需要重新启动。 在开始使用 Visual Studio 之前,请先重新启动计算机。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 24

4.重启电脑后,下载 适用于 Visual Studio 2019 的 Arduino IDE .

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 25

5. 单击“安装”按钮安装 Arduino IDE VSIX 扩展。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 26

  • Arduino IDE VSIX 安装完成。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 27

配置 Visual Studio 社区 2019

1. 打开 Visual Studio 2019,然后单击“无需代码继续”。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 28

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 29

2. 在“菜单”选项卡中,单击“扩展”并选择“vMicr”,然后选择“Visual Micro Explorer”。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 30

3. 出现 Micro Explorer 窗口。 在 IDE 选项卡下,选择 IDE Arduino 1.6/1.8,然后单击 IDE Locations 选项卡。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 31

4. 之后,执行以下命令来配置 IDE 位置:

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 32

5. 安装 RAKwireless RUI nRF 板。

  • 重新启动 Visual Studio IDE。
  • 在扩展 -> vMicro -> Visual Micro Explorer 中打开 Visual Micro Explorer。
  • 单击“板管理器”选项卡并检查 RAKwireless RUI nRF 板。 这将显示 RAKwireless RUI nRF 板的可用版本。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 33

  • 选择 RAKwireless RUI nRF 板的最新可用版本,然后单击“确定”进行安装。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 34

笔记
您还可以使用 RAK4631-R 板支持包安装 RAKwireless RUI nRF 板。 Visual Studio IDE 2019 导入 Arduino IDE 设置。

编译一个Examp带有 RAK4631-R 的文件

1. 启动 Visual Studio IDE,然后在扩展 -> vMicro -> Visual Micro Explorer 中打开 Visual Micro Explorer。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 35

2. 单击“前”amples 选项卡,然后在 RUI_V4631_ex 上搜索 RAK3amp文件夹。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 36

3. 在 Visual Micro 中 – 帮助和 Examp文件窗口中,单击“打开复制”按钮。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 37

4. 现在,关闭 Micro Explorer 窗口并在 Solution Explorer 窗口中打开 Arduino 草图:

  • 单击 x 图标关闭 Micro Explorer。
  • 单击三角形图标打开解决方案资源管理器。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 38

5. 在解决方案资源管理器中的 RAK4631 下,单击 RAK4631.ino file.

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 39

6. 配置解决方案、平台和串行端口。 单击下拉菜单并选择以下选项:

  • 解决方案配置字段:发布
  • 解决方案平台领域:x86
  • 串行端口字段:选择在 Windows 设备管理器中检测到的 RAK4631-R COM 端口。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 40

7. 单击“构建并上传”图标将项目刷新到 RAK4631-R 上。

笔记:
当通过 Arduino IDE 上传固件时,RAK4631-R 应自动进入 BOOT 模式。
如果未启动 BOOT 模式,请将 RESET 引脚拉至接地两次(或双击复位按钮(如果可用))以强制进入 BOOT 模式。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 41

成功上传后,您现在可以使用您首选的控制台 UART 工具连接 RAK4631-R COM 端口。 如果连接成功,您将看到输出消息。

8. 键入以下命令来检查当前固件版本:

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 42

AT 命令通过 BLE

本节介绍如何使用串行蓝牙终端通过 BLE 使用 AT 命令。

所有可用命令均可在 RAK4631-R 的 AT 命令手册中找到。

1. 下载并安装串行蓝牙终端以连接设备。

2. 确保手机上的蓝牙已打开。

3. 选择类别,然后选择设备。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 43

4. 选择蓝牙 LE 图标并单击扫描图标以扫描设备。

5. 在应用程序的扫描仪列表中查找名为“RAK.XXXXXX”的 BLE 设备并连接到该设备。

笔记
默认情况下,如果 4631 秒后未建立连接,RAK30-R 的 BLE 信号会自动关闭。 按下复位按钮后立即连接到 RAK4631-R 的 BLE 信号。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 44

6. 通过“RAK.XXXXXX”确保连接成功。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 45

7. 发送AT 命令并检查远程控制台是否收到。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 46

8. 远程设备将收到相同的 AT 命令。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - AT 命令

各种各样的

Arduino安装

前往Arduino官方 web网站并下载 Arduino IDE 。 您可以看到适用于 Windows、Linux 和 Mac OS X 的多个版本。选择正确的 Arduino IDE 版本并下载。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 47

对于 Windows

笔记
对于 Windows 10 用户:请勿从 Microsoft 应用商店安装 Arduino IDE。 从Arduino官方安装原版Arduino IDE web地点。 Microsoft App Store 中的 Arduino 应用程序在使用第三方板支持包时存在问题。

1. 在 Windows PC 上安装刚刚下载的 Arduino IDE。

2. 单击“我同意”,然后单击“下一步”继续。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 48-49

3.单击安装。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 50-51

100%进度后,Arduino IDE已安装成功。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 52

对于 Linux

首先,您需要检查与您的系统的兼容性,并在适用于 Linux 的 Arduino IDE 的 32 位、64 位和 ARM 版本之间进行选择。

通过 tarball 安装

1. 下载正确的Arduino版本后,打开终端,然后运行 ​​ls 检查安装情况 file 在下载文件夹中。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 53

2. tarball 是一种压缩文件夹,例如 .zip file,通常用于在 Linux 中分发软件。 要提取 file从 tarball 中删除 s,将目录更改为下载的 tarball 所在的位置,然后运行:

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 54

3. tar 命令完成后,再次运行 ls。 将创建一个名为 arduino-version 的文件夹。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 55

4. 更改当前目录并转到新创建的文件夹目录。 将会有一个 file 文件夹中名为 install.sh。 执行 sudo ./install.sh 安装 Arduino IDE。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 56

sudo 命令临时提升权限,允许安装程序完成敏感任务,而无需以 root 用户身份登录。

对于Mac OS X

在Mac OS X中,与Linux一样,没有安装过程。 这只是一个解压的过程,然后就可以成功打开Arduino IDE了。

Arduino IDE 零件指南

图 58 显示了 Arduino IDE 的五 (5) 个部分。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 57

1.IDE选项菜单
您可以配置一些常规参数,如串口、板卡信息、库、编辑参数等。

2.操作按钮
操作按钮有五种操作:

  • 验证/编译源代码。
  • 将编译好的代码上传到WisBlock中。
  • 打开新的 Arduino IDE 窗口或现有应用程序。
  • 保存当前应用程序。

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 - 图 58

3. 代码区
您可以编辑源代码,稍后将在该区域编译并上传到 WisBlock。

4. 州辖区

5. 输出消息区 您可以在该区域看到输出消息,无论是失败信息还是成功信息。

最后更新时间:11 年 9 月 2022 日,上午 8 点 19 分 58 秒

文件/资源

RAKwireless RAK4631-R WisBlock 核心模块 [pdf] 用户指南
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参考

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