【雕爷学编程】Arduino动手做（193）---移远 BC20 NB+GNSS模块11

news2024/10/7 8:20:09

37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试多做实验，不管成功与否，都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百九十三：Gravity: I2C & UART BC20 NB-IoT & GNSS通信模块
NB-IoT广域低功耗无线通信 GPS/北斗精准定位 户外物联网必备

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知识点：移远BC20
BC20 是一款高性能、低功耗、多频段、支持 GNSS 定位功能的 NB-IoT 无线通信模块。其尺寸仅为 18.7 mm × 16.0 mm× 2.1 mm，能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求，同时有效帮助客户减小产品尺寸并优化产品成本。

BC20 在设计上兼容移远通信 GSM/GPRS/GNSS 系列 MC20 模块，方便客户快速、灵活的进行产品设计和升级。BC20提供丰富的外部接口和协议栈，同时支持中国移动 OneNET、中国电信 IoT 以及阿里云 IoT 等物联网云平台，为客户的应用提供极大的便利。

基于先进的 GNSS 技术，BC20 可支持 BeiDou 和 GPS 双卫星导航系统解调算法，使其定位更加精准、抗多路径干扰能力更强，比传统的单 GPS 定位模块具有更多优势。另外，BC20 模块内置 LNA 和低功耗算法：前者保证更高的灵敏度，后者保证低功耗模式下更低的耗流。

相较传统的 NB-IoT + GNSS 方案，BC20 的一体化设计使其体积减少 40 %。凭借其紧凑尺寸、超低功耗和超宽工作温度范围，BC20 在各种应用中占具更大优势；其主要应用领域为：自行车和摩托车防盗、宠物追踪、金融财产追踪及行车记录仪等等。

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【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验二百零九：Gravity: I2C & UART BC20 NB-IoT & GNSS通信模块
NB-IoT广域低功耗无线通信 GPS/北斗精准定位 户外物联网必备
项目二十：通过Easy-IOT平台发布消息

实验开源代码

/*
  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百零九：Gravity: I2C & UART BC20 NB-IoT & GNSS通信模块
  NB-IoT广域低功耗无线通信 GPS/北斗精准定位 户外物联网必备
  项目二十：通过Easy-IOT平台发布消息
  实验接线:
  BC20       UNO
  VIN        5V
  GND        GND
  SCL        A5
  SDA        A4
*/

#include "DFRobot_BC20_Gravity.h"

//RGB有7种颜色可供选择
#define  RED 0
#define  BLUE 1
#define  GREEN 2
#define  YELLOW 3
#define  PURPLE 4
#define  CYAN 5
#define  WHITE 6

//配置设备证书信息
char* Iot_id = "wGkCJkIng";
char* Client_ID  = "BC20 NB-IoT";
char* Iot_pwd    = "QMkC1kInRz";

//配置域名和端口号
char* EasyIot_SERVER = "182.254.130.180";
char* PORT = "1883";

//设置需要发布的设备编号
char* pubTopic = "hJmOvRIng";

//IIC通讯
#define USE_IIC

//硬件串口通讯
//#define USE_HSERIAL

//软件串口通讯
//#define USE_SSERIAL

DFRobot_BC20_IIC myBC20(0x33);

/*
   每次模块收到消息时，都会调用此函数。
   它将打印消息和相应的主题。
*/
void callback(char * topic, uint8_t * payload, unsigned int len) {
  Serial.print("接收[主题:");
  Serial.print(topic);
  Serial.print("] ");
  for (int i = 0; i < len; i++) {
    Serial.print((char)payload[i]);
  }
  Serial.println();

  //根据接收到的消息控制板载 RGB LED。
  char* receivedData = (char*)payload;
  if (strcmp(receivedData, "OFF") == 0) {
    myBC20.LED_OFF();
    Serial.println("LED 灯熄灭");
  }
  else if (strcmp(receivedData, "RED") == 0) {
    myBC20.changeColor(RED);
    myBC20.LED_ON();
    Serial.println("LED 是红色的");
  }
  else if (strcmp(receivedData, "GREEN") == 0) {
    myBC20.changeColor(GREEN);
    myBC20.LED_ON();
    Serial.println("LED 为绿色");
  }
  else if (strcmp(receivedData, "BLUE") == 0) {
    myBC20.changeColor(BLUE);
    myBC20.LED_ON();
    Serial.println("LED 为蓝色");
  }
  else if (strcmp(receivedData, "YELLOW") == 0) {
    myBC20.changeColor(YELLOW);
    myBC20.LED_ON();
    Serial.println("LED 是黄色的");
  }
  else if (strcmp(receivedData, "PURPLE") == 0) {
    myBC20.changeColor(PURPLE);
    myBC20.LED_ON();
    Serial.println("LED 是紫色的");
  }
  else if (strcmp(receivedData, "CYAN") == 0) {
    myBC20.changeColor(CYAN);
    myBC20.LED_ON();
    Serial.println("LED 为青色");
  }
  else if (strcmp(receivedData, "WHITE") == 0) {
    myBC20.changeColor(WHITE);
    myBC20.LED_ON();
    Serial.println("LED 是白色的");
  }
  else {
    ;
  }
}

void ConnectCloud() {
  Serial.print("尝试MQTT连接......");
  while (!myBC20.connected()) {
    Serial.print(".");
    if (myBC20.connect(Client_ID, Iot_id, Iot_pwd)) {
      Serial.println("连接服务器正常");
    } else {
      //用于检测设备与服务器的连接
      if (myBC20.getQMTCONN())
        break;
    }
  }

  while (!myBC20.subTopic('0', '1',pubTopic , '0')) {
    Serial.print(".");
  }
  Serial.print("主题:");
  Serial.print(pubTopic);
  Serial.println(" 订阅了！");
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  myBC20.LED_OFF();

  /*Initialize BC20*/
  Serial.print("正在启动BC20，请稍等...... ");
  myBC20.changeColor(RED);
  while (!myBC20.powerOn()) {
    Serial.print(".");
    myBC20.LED_ON();
    delay(500);
    myBC20.LED_OFF();
    delay(500);
  }
  Serial.println("BC20 启动成功！");

  //检查 SIM 卡是否插入
  Serial.println("正在检查SIM卡……");
  myBC20.changeColor(GREEN);
  while (!myBC20.checkNBCard()) {
    Serial.print(".");
    myBC20.LED_ON();
    delay(500);
    myBC20.LED_OFF();
    delay(500);
  }
  Serial.println("OK!");

  //禁用睡眠模式
  myBC20.configSleepMode(eSleepMode_Disable);
  //禁用 PSM
  myBC20.setPSMMode(ePSM_OFF);

  /* 
     模块将自动尝试连接到网络（移动站）。
     检查它是否已连接到网络。
  */
  Serial.print("正在连接网络......");
  myBC20.changeColor(BLUE);
  while (myBC20.getGATT() == 0) {
    Serial.print(".");
    myBC20.LED_ON();
    delay(500);
    myBC20.LED_OFF();
    delay(500);
  }
  Serial.println("已连接！");

  //设置回调函数
  myBC20.setCallback(callback);

  Serial.println("连接到DFRobot Easy-IoT");

  //配置物联网服务器
  myBC20.setServer(EasyIot_SERVER, PORT);
  Serial.println("服务器可用！");

  //连接DFRobot Easy-IoT
  ConnectCloud();
}

void loop() {
  myBC20.loop();
}

打开工作台，点发送消息

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在发送框填入待发送的信息“everything fine?”，点发送

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查看信息

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实验串口返回情况

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在工作台，发送“RED”

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实验串口返回情况

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实验场景图——LED 是红色的

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发送不同字符串命令，BC20模块上RGB灯显示不同的颜色

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