探索NL - SWDK2開發(fā)套件：物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的得力助手

在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）蓬勃發(fā)展的今天，快速且高效的開發(fā)工具對(duì)于開發(fā)者來說至關(guān)重要。NimbeLink的NL - SWDK2開發(fā)套件，也就是Skywire Development Kit Version 2（SWDK2），為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速原型開發(fā)提供了強(qiáng)大的支持。下面，我們就來詳細(xì)了解一下這個(gè)開發(fā)套件。

文件下載：NL-SWDK2.pdf

一、套件概述

SWDK2是一款多功能的獨(dú)立且兼容Arduino的Skywire開發(fā)套件，適用于Skywire調(diào)制解調(diào)器。它允許開發(fā)者輕松地將Skywire調(diào)制解調(diào)器集成到機(jī)器對(duì)機(jī)器（M2M）系統(tǒng)中，既可以通過Arduino接口實(shí)現(xiàn)，也能通過USB接口與主機(jī)PC連接單獨(dú)使用。該套件兼容所有使用標(biāo)準(zhǔn)Skywire接口的調(diào)制解調(diào)器，但不支持Skywire Nano產(chǎn)品。

它可用于多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速原型開發(fā)，如遠(yuǎn)程信息處理平臺(tái)、資產(chǎn)跟蹤、工業(yè)監(jiān)控、互聯(lián)網(wǎng)連接、農(nóng)業(yè)監(jiān)控、智慧城市、智能公用事業(yè)和車隊(duì)管理等。

二、技術(shù)規(guī)格

1. 電氣規(guī)格

• ESD警告：該設(shè)備對(duì)靜電放電（ESD）敏感，在處理時(shí)需采取適當(dāng)?shù)腅SD防護(hù)措施。
• 絕對(duì)最大和最小額定值：為避免損壞調(diào)制解調(diào)器，施加到開發(fā)套件的所有電壓必須在規(guī)定的最大和最小額定值范圍內(nèi)。例如，主電源輸入（J15）的電壓范圍為5.0V - 15V。

2. 板載連接器

• Skywire調(diào)制解調(diào)器插座引腳定義：詳細(xì)列出了調(diào)制解調(diào)器插座各引腳的名稱、方向、描述以及電壓范圍等信息。例如，VCC引腳是主電源供應(yīng)引腳，典型電壓為4.0V；nRESET引腳用于調(diào)制解調(diào)器復(fù)位信號(hào)，電壓范圍為0V - 1.8V。
• Arduino接口引腳定義：明確了Arduino接口各引腳的功能，如D0、D1等引腳與UART通信相關(guān)，D3引腳用于控制板載三色LED的橙色通道等。
• Grove連接器引腳定義：開發(fā)套件有四個(gè)Grove連接器，默認(rèn)情況下，J6和J7未進(jìn)行元件安裝。這些連接器可用于連接各種傳感器和模塊，為開發(fā)提供了更多的擴(kuò)展性。

3. 機(jī)械特性

• 機(jī)械尺寸：尺寸為78.1 x 53.3 x 23.1 mm，重量為32克，連接器插拔次數(shù)可達(dá)10次。
• 環(huán)境規(guī)格：工作溫度范圍為 - 40°C至 + 85°C，存儲(chǔ)溫度范圍同樣為 - 40°C至 + 85°C，工作濕度范圍為20% - 90%（非冷凝）。

三、硬件描述

1. 硬件特性

NL - SWDK2具有20針Skywire接口、Skywire USB和USB轉(zhuǎn)串口USB接口、Skywire調(diào)制解調(diào)器自動(dòng)開機(jī)電路、靈活的5V - 15V（典型12V）板載電源輸入、Arduino接口、2個(gè)用于Arduino平臺(tái)的Grove連接器、2個(gè)PCB安裝的u.Fl轉(zhuǎn)SMA 50Ω RF連接器以及1個(gè)三色LED。

2. 調(diào)制解調(diào)器安裝

安裝Skywire調(diào)制解調(diào)器時(shí)，要確保其安裝方向正確，將調(diào)制解調(diào)器的u.Fl連接器與SWDK2 Skywire插座頂部的兩個(gè)圓圈對(duì)齊。從mPCIe適配器頂部看，調(diào)制解調(diào)器的u.Fl連接器安裝后應(yīng)位于開發(fā)套件的中間位置。

3. 電源供應(yīng)

開發(fā)套件可以通過2.1mm桶形插孔J15或Arduino接口的VIN引腳供電。電源供應(yīng)應(yīng)能為SWDK2提供至少8瓦的功率，以及連接的Arduino板或傳感器所需的額外功率。當(dāng)板載電源接通時(shí)，綠色D4 LED會(huì)亮起。

4. 通信接口

• USB通信：通過J5連接器提供USB 2.0接口，使用USB - Mini連接器，Skywire調(diào)制解調(diào)器的USB驅(qū)動(dòng)程序可在特定調(diào)制解調(diào)器的產(chǎn)品頁面下載。
• UART通信：通過J14連接器提供USB轉(zhuǎn)串口UART接口，使用USB - Mini連接器，USB轉(zhuǎn)串口UART IC為FTDI FT234XD，其驅(qū)動(dòng)程序可在FTDI網(wǎng)站下載。

5. UART選擇

Skywire調(diào)制解調(diào)器的UART接口通過多路復(fù)用器連接到開發(fā)套件的多個(gè)接口，可選擇連接到USB轉(zhuǎn)串口接口、Arduino接口1（D0/D1）或Arduino接口2（D2/D8）。當(dāng)J14上的USB連接通電時(shí)，USB轉(zhuǎn)串口接口將自動(dòng)被選中，并覆蓋Arduino接口的選擇開關(guān)。

6. 電源控制

• 開機(jī)：將SW1 - 3開關(guān)置于開啟位置，開發(fā)套件可在通電時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)調(diào)制解調(diào)器。它內(nèi)置了一個(gè)使用TI TPL5111DDCR（U1）的自動(dòng)開機(jī)電路，在4.0V電源供應(yīng)后，會(huì)將調(diào)制解調(diào)器的ON_OFF引腳拉低約8秒。
• 關(guān)機(jī)：在移除開發(fā)套件電源之前，必須先正確關(guān)閉蜂窩調(diào)制解調(diào)器，否則可能違反運(yùn)營(yíng)商標(biāo)準(zhǔn)并損壞調(diào)制解調(diào)器。具體的關(guān)機(jī)命令可參考所使用調(diào)制解調(diào)器的AT命令手冊(cè)，用戶需等待調(diào)制解調(diào)器從主機(jī)系統(tǒng)完全斷開后再移除電源。

7. SW1 DIP開關(guān)

SW1 DIP開關(guān)用于控制UART多路復(fù)用器和調(diào)制解調(diào)器的自動(dòng)開機(jī)電路。新開發(fā)套件的SW1上有Kapton膠帶，用戶可自行移除。每個(gè)開關(guān)位置（SW1 - 1、SW1 - 2、SW1 - 3）都有標(biāo)記，并且有絲印標(biāo)記顯示開關(guān)的ON位置和功能。

8. 用戶按鈕和LED

開發(fā)套件有一個(gè)瞬時(shí)開關(guān)用戶按鈕，連接到Arduino接口的A1引腳。還有一個(gè)三色（綠、藍(lán)、橙）LED，每個(gè)LED通道由一個(gè)N溝道MOSFET控制，通過Arduino接口的D3、D12、D13引腳分別控制橙色、藍(lán)色和綠色通道。

9. Grove連接器

開發(fā)套件最多可支持四個(gè)Grove連接器，但只有背面的J8/J9連接器進(jìn)行了元件安裝，J6/J7未安裝且與某些Skywire調(diào)制解調(diào)器可能存在機(jī)械間隙問題。

四、版本信息

該開發(fā)套件的初始版本于2020年11月11日發(fā)布。

總的來說，NL - SWDK2開發(fā)套件為物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者提供了一個(gè)功能豐富、易于使用的開發(fā)平臺(tái)。無論是對(duì)于新手開發(fā)者還是有經(jīng)驗(yàn)的工程師，它都能幫助快速搭建和測(cè)試物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。你在使用類似開發(fā)套件時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。