NINA B302 COM WIFI - VISUINO PIDUINO - ESP32CAM COMPREFACE: 2021

segunda-feira, 13 de dezembro de 2021

U-BLOX NINA B302 (VISUINO) COM U-BLOX NINA W102 (AIRLIFT WIFI) - REALIZANDO ACESSO THINGSTREAM

"O poder da programação VISUAL do VISUINO no U-BLOX NINA B302 e a adição de acesso à INTERNET via U-BLOX NINA W102 via SPI de 8MHz"

AIRLIFT é baseado no WIFININA, o qual é baseado no NINA W102, utiliza a interface SPI.

WIFI COPROCESSOR PARA O NINA B302

POR QUE AIRLIFT ?

Ter o WiFi gerenciado por um chip separado significa que seu código é mais simples, você não precisa armazenar dados do soquete ou compilar e depurar uma biblioteca SSL. Com o AirLift, você pode enviar comandos básicos, mas poderosos baseados em socket, sobre SPI de 8MHz para transferência de dados de alta velocidade. O U-BLOX NINA W102 pode lidar com todo o trabalho pesado de conexão a uma rede WiFi e transferir dados de um site e usar a mais recente criptografia TLS/SSL (tem certificados radiculares pré-gravados).

MONTAGEM DO BREAKOUT COM U-BLOX NINA B302 E U-BLOX NINA W102

Adquirimos então os seguintes componentes

Montado ficou assim

O esquema elétrico é este

Algumas características do Kit

-Botão de RESET;
-Botão de Modo BOOTLOADER (W102);
-Acesso às várias GPIOS.

Pequena

VISUINO

Visuino - Visual Development for Arduino by Mitov Software

Visuino é o mais recente software inovador da Mitov Software. Um ambiente de programação visual que permite programar suas placas Arduino. ... Os componentes encontrados no software Visuino representam seus componentes de hardware e você pode criar e projetar facilmente seus programas usando o recurso de arrastar e soltar.

Instalação do VISUINO 8.0.0.36

Baixe em https://www.visuino.com/ e instale

Gravando bootloader BLE SENSE 32 no U-BLOX NINA B302

Use o gravador SEGGER JLINK para gravar o BREAKOUT com módulo U-BLOX NINA B302, conecte nos pinos do SWCLK (pino 7) e SWDIO (pino 9) do SEGGER JLINK nos pinos SWDCLK e SWDIO do BREAKOUT (pinos nas laterais, próximo à antena). Não esquecer de ligar os GND do BREAKOUT no GND do SEGGER JTAG, bem como alimentar o BREAKOUT com 3.3V.

Ligue os pinos SWD DIO e CLK ...

...nestes pinos da placa BREAKOUT

Abra J-FLASH lite e grave o bootloader para o U-BLOX NINA B302 (BLE SENSE 32)

O mesmo se encontra em

C:\Users\Usuario\AppData\Local\Arduino15\packages\arduino\hardware\mbed\2.4.1\bootloaders\nano33ble

Com ele, você poderá transferir programas via USB (serial) (SAM-BA extended).

ATENÇÃO, o bootloader usa USB para gravação do NINA 302, OU SEJA, CRIA UMA COMM VIRTUAL, TAMBÉM PARA SER A SERIAL PADRÃO DO ARDUINO

Gravando "AIRLIFT" NO U-BLOX NINA W102

Baixe o BIN

Release 1.7.4 - Fix setHostname · adafruit/nina-fw (github.com)

Execute o ESP32 DOWLOAD TOOL ou ESPTOOL

Ligue os pino do U-BLOX NINA B302 no U-BLOX NINA W102

	BREAKOUT B302	NRF52840	BREAKOUT W102	ESP32
CS	IO36	P1.02	IO28	5
READY	IO25	P0.04	IO7	33
RESET	IO21	P1.12	RESET	RESET
SCK	IO1	P0.13	IO29	18
MOSI	IO35	P1.01	IO31	14
MISO	IO34	P1.08	IO1	23
GPIO0	IO27	P0.05	IO27	0
	BREAKOUT B302	NRF52840	BREAKOUT W102	ESP32

TABELA DE CONEXÃO

NINA B302 W102

-MOSI IO35 IO31

-MISO IO34 IO1

-CLK IO1 IO29

-CS IO36 IO28

-RST IO21 RST

-READY IO25 IO7

-GPIO0 IO27 IO27

https://portal.thingstream.io/

Conheça ThingStream, servidor MQTT da U-BLOX

Implementa também SSL e SN-MQTT

Ambiente thingstream

Características:

o custo do Thingstream como um MQTT Broker é muito menor do que o custo daqueles associados ao Azure e AWS;
o gerenciador de fluxo de dados é uma excelente vantagem, dados podem ser tratados no servidor e então encaminhados;
permite programação Node.js;
a segurança é diferente e muito mais simplificada do que tentar fazer uma troca de certificados com a AWS etc;
tem uma conexão segura em vez do dispositivo. Isso realmente simplifica a integração;
capacidade de se inscrever em vários tópicos diferentes;
nós para acessos para vários serviços da AWS Amazon, Azure IoT, IBM Watson, IFTTT (DashBoard e uma infinidade de outras opções)
criação de Coisas (Thing);
monitoração de eventos MQTT;
alertas quando algo não vai bem.

No modo tradicional, se você quer acessar AWS, AZURE, etc:

você deve fazer registro
gerar Certificados
manter, guardar e proteger seus Certificados
despachar cada Certificado um por um para os Devices na produção
você precisa manter identidades diferentes por cada um dispositivo e entregá-los com segurança
fortes impactos na complexidade na logística, produção tempo, configuração do sistema e custos de manutenção

Com ThingStream, se você quer acessar AWS, AZURE, etc:

você deve fazer um registro de CA (certificate authority) (Access ID e Secret Key), exemplo, IAM na AMAZON.
quando você cria um Device (Things) no ThingStream, você deve pegar as credenciais (Username, Password, Client ID) (Device Certificate), basicamente muda Client Id e Password para cada Device
utilize estas credenciais (Things) (Username, Password e Client ID) no Device (U-BLOX NINA W106) para acessar o ThingStream via MQTT
crie Tópicos (Topics) que devem acessados pelos Devices (U-BLOX NINA W106), ou seja, para fazer Publish ou Subscribe
no DATAFLOW manager (Flows), o Nó ThingStream Subscribe deve estar conectado à um Tópico previamente criado para o seu Device (U-BLOX NINA W106), é por ele que começa o disparo para o DATAFLOW manager
Dentro do DATAFLOW pode de ter vários Nós ThingStream Subscribe
no DATAFLOW manager tenha fácil acesso à AWS, AZURE, etc utilizando Access ID e Secret Key e então solicite os serviços disponíveis (S3, LAMBDA, etc) (No caso da AMAZON)

FLOW

Saldo de "Publish"

Registros dos Eventos

Planos acessíveis

Credenciais devem ser obtidas no ThingStream.IO

Pegue aqui as credenciais

O Tópico do MQTT deve ser criado aqui

Tráfego no Broker MQTT da u-BLOX

https://www.u-blox.com/en/we-build-last

ABRA O VISUINO E MONTE O SEGUINTE PROJETO (CONFORME TABELA DE CONEXÃO)

Click no módulo AIRLIFT e coloque as credenciais do WIFI.

Click no módulo MQTT CLIENT para configurações de acesso MQTT do THINGSTREAM

Configure servidor MQTT e PORTA

DADO ENVIADO AO THINGSTREAM

Neste caso, é enviado uma STRING a cada 1 segundo, como exemplo: "123456"

COMPILANDO

TRANSFERINDO PROGRAMA

VENDO RESULTADO

Dúvidas:

suporte@smartcore.com.br

Referências:

https://www.u-blox.com/en/docs/UBX-17056481
https://www.u-blox.com/sites/default/files/NINA-B3_DataSheet_%28UBX-17052099%29.pdf
Overview | Adafruit AirLift - ESP32 WiFi Co-Processor Breakout | Adafruit Learning System
https://learn.adafruit.com/adding-a-wifi-co-processor-to-circuitpython-esp8266-esp32/firmware-files

BREAKOUT DE BAIXO CUSTO NINA B1,B3 e W1: BREAKOUT DE BAIXO CUSTO PARA NINA B1,B3 e W1 (breakout-all-nina.blogspot.com)

adafruit/nina-fw: Firmware for u-blox NINA W102 WiFi/BT module (github.com)

Upgrade External ESP32 Airlift Firmware | Adafruit AirLift - ESP32 WiFi Co-Processor Breakout | Adafruit Learning System

Sobre a SMARTCORE

A SmartCore fornece módulos para comunicacão wireless, biometria, conectividade, rastreamento e automação.

Nosso portfólio inclui modem 2G/3G/4G/NB-IoT/Cat.M, satelital, módulos WiFi, Bluetooth, GNSS / GPS, Sigfox, LoRa, leitor de cartão, leitor QR code, mecanismo de impressão, mini-board PC, antena, pigtail, LCD, bateria, repetidor GPS e sensores.

Mais detalhes em www.smartcore.com.br

terça-feira, 9 de novembro de 2021

U-BLOX NINA B302 (VISUINO) COM U-BLOX NINA W102 (AIRLIFT WIFI) - REALIZANDO HTTP

O objetivo deste BLOG é como programar o U-BLOX NINA B302 (BLE SENSE 32) com o VISUINO para que possa acessar a INTERNET SEM FIO (802.11), utilizando o COPROCESSOR "AIRLIFT", no caso, haverá um conexão e fará uma requisição HTTP ao servidor THINGSPEAK e então a informação recebida (formato JSON) será tratada para extrair o field1 e então controlar o estado de um LED conectado no IO24 (P0.30) do U-BLOX NINA B302.

{"channel":{"id":1368213,"name":"ELETIVA II","description":"Demonstração Disciplina Eletiva II - BCC - SIS - FURB","latitude":"0.0","longitude":"0.0","field1":"annex","created_at":"2021-04-22T22:17:35Z","updated_at":"2021-07-20T17:02:54Z","last_entry_id":183},"feeds":[{"created_at":"2021-09-30T00:49:50Z","entry_id":183,"field1":"0"}]}

WIFI COPROCESSOR PARA O NINA B302

POR QUE AIRLIFT ?

Thingspeak é uma plataforma de análise IoT (Internet of Things) que permite agregar, visualizar e analisar streams de dados, de uma forma muito simples. Uma das grandes vantagens da plataforma Thingspeak é que nos permite visualizar os dados enviados pelos nossos dispositivos, em tempo real, mas também a possibilidade de analisar os mesmo recorrendo ao poderoso Matlab.

MONTAGEM DO BREAKOUT COM U-BLOX NINA B302 E U-BLOX NINA W102

Adquirimos então os seguintes componentes

Montado ficou assim

O esquema elétrico é este

Algumas características do Kit

-Botão de RESET;
-Botão de Modo BOOTLOADER (W102);
-Acesso às várias GPIOS.

Pequena

VISUINO

Visuino - Visual Development for Arduino by Mitov Software

Instalação do VISUINO 8.0.0.36

Baixe em https://www.visuino.com/ e instale

Ligue os pinos SWD DIO e CLK ...

...nestes pinos da placa BREAKOUT

Abra J-FLASH lite e grave o bootloader para o U-BLOX NINA B302 (BLE SENSE 32)

Gravando "AIRLIFT" NO U-BLOX NINA W102

Baixe o BIN

Release 1.7.4 - Fix setHostname · adafruit/nina-fw (github.com)

Execute o ESP32 DOWLOAD TOOL ou ESPTOOL

Ligue os pino do U-BLOX NINA B302 no U-BLOX NINA W102

	BREAKOUT B302	NRF52840	BREAKOUT W102	ESP32
CS	IO36	P1.02	IO28	5
READY	IO25	P0.04	IO7	33
RESET	IO21	P1.12	RESET	RESET
SCK	IO1	P0.13	IO29	18
MOSI	IO35	P1.01	IO31	14
MISO	IO34	P1.08	IO1	23
GPIO0	IO27	P0.05	IO27	0
	BREAKOUT B302	NRF52840	BREAKOUT W102	ESP32

TABELA DE CONEXÃO

NINA B302 W102

-MOSI IO35 IO31

-MISO IO34 IO1

-CLK IO1 IO29

-CS IO36 IO28

-RST IO21 RST

-READY IO25 IO7

-GPIO0 IO27 IO27

CRIANDO CONTA NO THINGSPEAK

Crie um conta no ThingSpeak

Em Channel Settings crie Field: Field1

Em API keys anote as chaves para escrita e Leitura de dados noThingsSpeak

Teremos então basicamente duas URLS, uma para escrita e outra para leitura dois Fields.

https://api.thingspeak.com/update?api_key=XXXXXXXXXXXXXX&field1=X
ESCRITA (via BROWSER)

https://api.thingspeak.com/channels/CCCCCCCCC/fields/1.json?api_key=XXXXXXXXXXXXXX
&results=1
LEITURA (via U-BLOX NINA B03 + U-BLOX NINA W102 AIRLIFT)

ABRA O VISUINO E MONTE O SEGUINTE PROJETO (CONFORME TABELA DE CONEXÃO)

Click no módulo AIRLIFT e coloque as credenciais do WIFI.

Click no módulo HTTP CLIENT para configurações de acesso HTTP para o THINGSPEAK

Click no módulo HTTP e configure endereço HTTP e PORTA

Click no módulo SPLITJSON e importe o modelo JSON que servidor THINGSTREAM enviará.

Você pode obter o JSON com seu Browser digitando

https://api.thingspeak.com/channels/CCCCCCCCC/fields/1.json?api_key=XXXXXXXXXXXXXX
&results=1

Aqui é tratado o fiedl1

O exemplo faz uma análise da resposta HTTP e filtra a linha que começa com "{" então dispara o SPLITJSON para extrair o field1, este é comparado se retorna "1" e então acendendo o LED (Analog 2), caso contrário apagando.

COMPILANDO

TRANSFERINDO PROGRAMA

ATUALIZE field1 via BROWSER

https://api.thingspeak.com/update?api_key=XXXXXXXXXXXX&field1=0
PARA APAGAR LED
https://api.thingspeak.com/update?api_key=XXXXXXXXXXXX&field1=1
PARA ACENDER LED

Se localize pelo arquivo VARIANTS.CPP do MBED BLE SENSE 33.

PinDescription g_APinDescription[] = {
  // D0 - D7
  { P1_3,  NULL, NULL, NULL },     // D0/TX
  { P1_10, NULL, NULL, NULL },     // D1/RX
  { P1_11, NULL, NULL, NULL },     // D2
  { P1_12, NULL, NULL, NULL },     // D3
  { P1_15, NULL, NULL, NULL },     // D4
  { P1_13, NULL, NULL, NULL },     // D5
  { P1_14, NULL, NULL, NULL },     // D6
  { P0_23, NULL, NULL, NULL },     // D7

  // D8 - D13
  { P0_21, NULL, NULL, NULL },     // D8
  { P0_27, NULL, NULL, NULL },     // D9
  { P1_2,  NULL, NULL, NULL },     // D10
  { P1_1,  NULL, NULL, NULL },     // D11/MOSI
  { P1_8,  NULL, NULL, NULL },     // D12/MISO
  { P0_13, NULL, NULL, NULL },     // D13/SCK/LED

  // A0 - A7
  { P0_4,  NULL, NULL, NULL },     // A0
  { P0_5,  NULL, NULL, NULL },     // A1
  { P0_30, NULL, NULL, NULL },     // A2
  { P0_29, NULL, NULL, NULL },     // A3
  { P0_31, NULL, NULL, NULL },     // A4/SDA
  { P0_2,  NULL, NULL, NULL },     // A5/SCL
  { P0_28, NULL, NULL, NULL },     // A6
  { P0_3,  NULL, NULL, NULL },     // A7

  // LEDs
  { P0_24, NULL, NULL, NULL },     // LED R
  { P0_16, NULL, NULL, NULL },     // LED G
  { P0_6,  NULL, NULL, NULL },     // LED B
  { P1_9,  NULL, NULL, NULL },     // LED PWR

  { P0_19, NULL, NULL, NULL },     // INT APDS

  // PDM
  { P0_17, NULL, NULL, NULL },     // PDM PWR
  { P0_26, NULL, NULL, NULL },     // PDM CLK
  { P0_25, NULL, NULL, NULL },     // PDM DIN

  // Internal I2C
  { P0_14, NULL, NULL, NULL },     // SDA2
  { P0_15, NULL, NULL, NULL },     // SCL2

  // Internal I2C
  { P1_0,  NULL, NULL, NULL },     // I2C_PULL
  { P0_22, NULL, NULL, NULL }     // VDD_ENV_ENABLE
};

VENDO RESULTADO

BREAKOUT DE BAIXO CUSTO NINA B1,B3 e W1: BREAKOUT DE BAIXO CUSTO PARA NINA B1,B3 e W1 (breakout-all-nina.blogspot.com)

adafruit/nina-fw: Firmware for u-blox NINA W102 WiFi/BT module (github.com)

Upgrade External ESP32 Airlift Firmware | Adafruit AirLift - ESP32 WiFi Co-Processor Breakout | Adafruit Learning System

https://thingspeak.com/

Sobre a SMARTCORE

A SmartCore fornece módulos para comunicacão wireless, biometria, conectividade, rastreamento e automação.

Mais detalhes em www.smartcore.com.br