本教程主要介紹RAK WisBlock 液壓監(jiān)測傳感器模塊從組裝到連接至RAK 網(wǎng)關(guān)內(nèi)置服務(wù)器的應(yīng)用示例。

前期準(zhǔn)備

#硬件

• WisBlock Base（本示例使用RAK5005-O）
• WisBlock Core（本示例使用RAK4631）
• WisBlock IO（本示例使用RAK5801）
• SUP-P300 液壓傳感器（輸出4~20mA）
• LoRa天線（本示例使用CN470頻段）
• USB連接線
• 網(wǎng)關(guān)（網(wǎng)關(guān)頻段需與傳感器模塊頻段一致，本示例使用RAK7268C網(wǎng)關(guān)，頻段CN470）

#軟件

ArduinoIDE

硬件安裝

本章節(jié)介紹WisBlock 模塊的組裝過程。

#LoRa天線安裝

1、將LoRa天線接口對準(zhǔn)并放置在RAK4631模塊的LoRa天線接口搭接處。

Figure 1: 安裝LoRa天線

2、輕輕按壓LoRa天線接口，將LoRa天線安裝到RAK4631上。

#WisBlock Core安裝

1、將RAK4631模塊上的連接器插頭對準(zhǔn)RAK5005-O CUP插槽上的連接器插座。保持連接器間平行，將其輕放在插座連接器相應(yīng)的搭接處。

Figure 2: 安裝RAK4631

2、平行按壓均勻施力，聽到扣合聲音后，扣壓完成。

3、完成后，使用螺釘將模塊固定在RAK5005-O上。

#WisBlock IO安裝

1、將RAK5801傳感器模塊上的連接器插頭對準(zhǔn)RAK5005-O IO插槽上的連接器插座。保持連接器間平行，將其輕放在插座連接器相應(yīng)的搭接處。

Figure 3: 安裝WisBlock IO模塊

2、平行按壓均勻施力，聽到扣合聲音后，扣壓完成。

3、完成后，使用螺釘將模塊固定在RAK5005-O上。

#SUP-P300液壓傳感器安裝

RAK5801采用快速壓接端子連接器以簡化和確保現(xiàn)場接線過程。快速壓接端子可支持20 AWG~24 AWG線寬的電纜。通常剝線長度約為6~7 mm。

1、將RAK5801上壓接端子的彈簧頭按下并穩(wěn)穩(wěn)地保持住。

2、將SUP-P300液壓傳感器的信號電纜（綠色）和電源電纜（紅色）剝線線纜頭分別插入到對應(yīng)的連接器孔中。

Figure 4: 傳感器線纜連接到RAK5801壓接端子示意圖

3、插入后，松開彈簧頭，完成壓接過程。

所有硬件安裝后，如下圖所示。

Figure 5: 液壓傳感器模塊組裝

軟件配置

本章節(jié)介紹WisBlock 液壓傳感器模塊的軟件配置。

#Arduino IDE中安裝板支持包

#Arduino IDE的下載

使用Arduino IDE對WisBlock進(jìn)行編碼和編程。如果您還未安裝Arduino IDE，可在Arduino官網(wǎng)中下載。

警告：如果您所使用的操作系統(tǒng)為Windows 10：
請勿從Microsoft應(yīng)用商店中安裝Arduino IDE。請從Arduino官網(wǎng)中安裝原始的Arduino IDE。Microsoft應(yīng)用商店中的Arduino應(yīng)用在使用第三方板支持包時(shí)存在問題。

如下圖所示，可以看到Arduino IDE當(dāng)前版本為V1.8.16。Windows、Linux和Mac OS X都有多個(gè)可用版本，選擇正確的Arduino IDE版本并下載。

Figure 6: Arduino IDE 版本示意圖

#Arduino IDE的安裝

#Windows中的安裝

在Windows PC中安裝已下載的Arduino IDE。

1、單擊“I Agree”。

Figure 7: Arduino安裝許可協(xié)議

2、單擊“Next”。

Figure 8: Arduino安裝選項(xiàng)

3、單擊“Install”。

Figure 9: Arduino IDE安裝路徑

Figure 10: Arduino IDE安裝中

進(jìn)度為100%后，Arduino IDE已成功安裝，單擊“Close”，退出安裝過程。

Figure 11: 成功安裝

#Linux中的安裝

在Linux中，沒有安裝過程。只是一個(gè)解壓過程，然后就能夠成功打開Arduino IDE 。

#Mac OS X中的安裝

在Mac OS X中，與Linux相同，沒有安裝過程。只是一個(gè)解壓過程，然后就能夠成功打開Arduino IDE 。

#Arduino IDE上的配置

Arduino IDE安裝成功后。需要對Arduino IDE進(jìn)行一些配置以便后續(xù)對WisBlock組裝模塊進(jìn)行相關(guān)配置。

1、打開Arduino IDE。

2、進(jìn)入“文件 > 首選項(xiàng)”。

Figure 12: 首選項(xiàng)

3、單擊圖中圖標(biāo)，編輯“附加開發(fā)板管理器網(wǎng)址”，將WisBlock Core添加到Arduino板列表中。

Figure 13: 修改附加開發(fā)板管理器網(wǎng)址

4、復(fù)制此URLhttps://raw.githubusercontent.com/RAKwireless/RAKwireless-Arduino-BSP-Index/main/package_rakwireless_index.json并粘貼至下圖所示區(qū)域。如果已存在其他鏈接，將上述鏈接粘貼至新的一行。完成后，單擊“好”。

Figure 14: 添加RAKwireless WisBlock Core BSP

注意：

如果您使用的是Linux，需要通過“pip”安裝“adafruit-nrfutil”。

sudo pip3 install adafruit-nrfutil 或 pip3 install --user adafruit-nrfutil

5、重啟Arduino IDE。

6、在“工具”菜單中打開“開發(fā)板管理”。

Figure 15: 打開開發(fā)板管理

7、如下圖所示，在搜索欄中鍵入“RAK”。將會顯示出可添加到Arduino板列表中的可用RAKwireless WisBlock Core。選擇以下板支持包以及相應(yīng)的版本，并單擊“安裝”板支持包。

Figure 16: 安裝WisBlock Core

#燒錄程序

1、將組裝的WisBlock傳感器模塊使用USB連接線連接到PC上。

2、在Arduino IDE中，根據(jù)下圖所示，選擇WisBlock Core RAK4631板。

Figure 17: 選擇WisBlock Core RAK4631板

3、根據(jù)下圖所示，選擇示例項(xiàng)目。

Figure 18: 選擇示例代碼

4、打開示例代碼后，雙擊圖中鏈接，安裝示例代碼中所需的代碼庫。

Figure 19: 安裝所需代碼庫

5、修改示例代碼中的頻段區(qū)域，本示例使用的為CN470。

Figure 20: 修改頻段

6、完成后，如下圖所示，選擇正確的串口并單擊圖中上傳圖標(biāo)上傳代碼。

Figure 21: 選擇端口號

連接到RAK網(wǎng)關(guān)內(nèi)置服務(wù)器

#前提條件

• 傳感器模塊在LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)覆蓋范圍之內(nèi)。
• 已登錄商業(yè)網(wǎng)關(guān)。
• 已在網(wǎng)關(guān)Web頁面“LoRa Network > Network Settings”中設(shè)置網(wǎng)關(guān)"Mode"為“Network Server”，即表示使用網(wǎng)關(guān)內(nèi)置服務(wù)器。

Figure 22: 網(wǎng)關(guān)設(shè)置為內(nèi)置服務(wù)器模式

• 已在網(wǎng)關(guān)Web頁面“Channel Plan”上配置需要的"Region"。本示例中頻段為CN470，通道為80-87。

Figure 23: 選擇頻段和通道

#創(chuàng)建應(yīng)用并添加節(jié)點(diǎn)

1、在左側(cè)導(dǎo)航樹選擇“LoRa Network > Application”。

2、輸入應(yīng)用名稱，選擇“Type 1 : Unified Application Key”，單擊“Add”。

Figure 24: 選擇頻段和通道

3、設(shè)置應(yīng)用參數(shù)。

Figure 25: 設(shè)置應(yīng)用參數(shù)

其中“Application EUI”和“Application Key”參數(shù)，從液壓傳感器示例代碼中獲取：

Figure 26: 獲取“Application EUI”和“Application Key”參數(shù)

注意：

• 示例中使用的是OTAA加網(wǎng)方式，所以選用的是"OTAA keys"相關(guān)參數(shù)，根據(jù)實(shí)際選擇“OTAA”或“ABP”參數(shù)。
• Application EUI：在傳感器示例代碼中獲取，切記需要?jiǎng)h除各個(gè)數(shù)字前的“0x”以及“，”。
• Application Key：在傳感器示例代碼中獲取，切記需要?jiǎng)h除各個(gè)數(shù)字前的“0x”以及“，”。

4、單擊“Save & Apply”。

5、單擊新建應(yīng)用后面的"Edit"，進(jìn)入應(yīng)用編輯頁面。添加節(jié)點(diǎn)并設(shè)置如下參數(shù)，然后單擊"Save & Apply"保存配置。

Figure 27: 添加節(jié)點(diǎn)

其中“Device EUI”參數(shù)，從液壓傳感器示例代碼中獲取：

Figure 28: 獲取設(shè)備EUI值

注意：

• 示例中使用的是OTAA加網(wǎng)方式，所以選用的是"OTAA keys"相關(guān)參數(shù)，根據(jù)實(shí)際選擇“OTAA”或“ABP”參數(shù)。
• Device EUI：在傳感器示例代碼中獲取，切記需要?jiǎng)h除各個(gè)數(shù)字前的“0x”以及“，”。

6、查看液壓傳感器模塊日志以及RAK網(wǎng)關(guān)接收的上行數(shù)據(jù)。

液壓傳感器模塊日志：

1、網(wǎng)關(guān)內(nèi)置服務(wù)器側(cè)設(shè)置完成后，液壓傳感器模塊將自動加入網(wǎng)絡(luò)。

2、打開“工具>串口監(jiān)視器”，可以到如下信息，表示該WisBlock 傳感器模塊已入網(wǎng)成功，并開始上傳數(shù)據(jù)。

Figure 29: 傳感器模塊日志

網(wǎng)關(guān)中上行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看：

1、進(jìn)入“LoRa Network > Application”。

2、單擊應(yīng)用的“Edit”操作，進(jìn)入應(yīng)用設(shè)備界面。

3、單擊所選設(shè)備的設(shè)備名稱或設(shè)備EUI鏈接，進(jìn)入設(shè)備詳情頁面。

4、單擊進(jìn)入“Live Device Data”頁面，可查看實(shí)時(shí)上行數(shù)據(jù)。

Figure 30: 網(wǎng)關(guān)接收的上行數(shù)據(jù)

RAK網(wǎng)關(guān)內(nèi)置LoRaWan?服務(wù)器接收到的液壓傳感器數(shù)據(jù)為十六進(jìn)制，數(shù)據(jù)格式：04 P1 P2。

字節(jié)1	字節(jié)2	字節(jié)3
04	P1	P2

• 字節(jié)1是數(shù)據(jù)類型標(biāo)識，此處始終為04。
• 字節(jié)2和字節(jié)3（即P1P2）表示所監(jiān)測的壓力值。

如本示例中網(wǎng)關(guān)接收到的液壓傳感器數(shù)據(jù)：04 00 60。其中04為數(shù)據(jù)類型標(biāo)識，0060為壓力數(shù)據(jù)，將該十六進(jìn)制數(shù)據(jù)換算成十進(jìn)制數(shù)據(jù)為96，即壓力值為96kPa。