探索NL - SWDK2开发套件：物联网开发的得力助手

在物联网（IoT）蓬勃发展的今天，快速且高效的开发工具对于开发者来说至关重要。NimbeLink的NL - SWDK2开发套件，也就是Skywire Development Kit Version 2（SWDK2），为物联网应用的快速原型开发提供了强大的支持。下面，我们就来详细了解一下这个开发套件。

文件下载：NL-SWDK2.pdf

一、套件概述

SWDK2是一款多功能的独立且兼容Arduino的Skywire开发套件，适用于Skywire调制解调器。它允许开发者轻松地将Skywire调制解调器集成到机器对机器（M2M）系统中，既可以通过Arduino接口实现，也能通过USB接口与主机PC连接单独使用。该套件兼容所有使用标准Skywire接口的调制解调器，但不支持Skywire Nano产品。

它可用于多种物联网应用的快速原型开发，如远程信息处理平台、资产跟踪、工业监控、互联网连接、农业监控、智慧城市、智能公用事业和车队管理等。

二、技术规格

1. 电气规格

• ESD警告：该设备对静电放电（ESD）敏感，在处理时需采取适当的ESD防护措施。
• 绝对最大和最小额定值：为避免损坏调制解调器，施加到开发套件的所有电压必须在规定的最大和最小额定值范围内。例如，主电源输入（J15）的电压范围为5.0V - 15V。

2. 板载连接器

• Skywire调制解调器插座引脚定义：详细列出了调制解调器插座各引脚的名称、方向、描述以及电压范围等信息。例如，VCC引脚是主电源供应引脚，典型电压为4.0V；nRESET引脚用于调制解调器复位信号，电压范围为0V - 1.8V。
• Arduino接口引脚定义：明确了Arduino接口各引脚的功能，如D0、D1等引脚与UART通信相关，D3引脚用于控制板载三色LED的橙色通道等。
• Grove连接器引脚定义：开发套件有四个Grove连接器，默认情况下，J6和J7未进行元件安装。这些连接器可用于连接各种传感器和模块，为开发提供了更多的扩展性。

3. 机械特性

• 机械尺寸：尺寸为78.1 x 53.3 x 23.1 mm，重量为32克，连接器插拔次数可达10次。
• 环境规格：工作温度范围为 - 40°C至 + 85°C，存储温度范围同样为 - 40°C至 + 85°C，工作湿度范围为20% - 90%（非冷凝）。

三、硬件描述

1. 硬件特性

NL - SWDK2具有20针Skywire接口、Skywire USB和USB转串口USB接口、Skywire调制解调器自动开机电路、灵活的5V - 15V（典型12V）板载电源输入、Arduino接口、2个用于Arduino平台的Grove连接器、2个PCB安装的u.Fl转SMA 50Ω RF连接器以及1个三色LED。

2. 调制解调器安装

安装Skywire调制解调器时，要确保其安装方向正确，将调制解调器的u.Fl连接器与SWDK2 Skywire插座顶部的两个圆圈对齐。从mPCIe适配器顶部看，调制解调器的u.Fl连接器安装后应位于开发套件的中间位置。

3. 电源供应

开发套件可以通过2.1mm桶形插孔J15或Arduino接口的VIN引脚供电。电源供应应能为SWDK2提供至少8瓦的功率，以及连接的Arduino板或传感器所需的额外功率。当板载电源接通时，绿色D4 LED会亮起。

4. 通信接口

• USB通信：通过J5连接器提供USB 2.0接口，使用USB - Mini连接器，Skywire调制解调器的USB驱动程序可在特定调制解调器的产品页面下载。
• UART通信：通过J14连接器提供USB转串口UART接口，使用USB - Mini连接器，USB转串口UART IC为FTDI FT234XD，其驱动程序可在FTDI网站下载。

5. UART选择

Skywire调制解调器的UART接口通过多路复用器连接到开发套件的多个接口，可选择连接到USB转串口接口、Arduino接口1（D0/D1）或Arduino接口2（D2/D8）。当J14上的USB连接通电时，USB转串口接口将自动被选中，并覆盖Arduino接口的选择开关。

6. 电源控制

• 开机：将SW1 - 3开关置于开启位置，开发套件可在通电时自动启动调制解调器。它内置了一个使用TI TPL5111DDCR（U1）的自动开机电路，在4.0V电源供应后，会将调制解调器的ON_OFF引脚拉低约8秒。
• 关机：在移除开发套件电源之前，必须先正确关闭蜂窝调制解调器，否则可能违反运营商标准并损坏调制解调器。具体的关机命令可参考所使用调制解调器的AT命令手册，用户需等待调制解调器从主机系统完全断开后再移除电源。

7. SW1 DIP开关

SW1 DIP开关用于控制UART多路复用器和调制解调器的自动开机电路。新开发套件的SW1上有Kapton胶带，用户可自行移除。每个开关位置（SW1 - 1、SW1 - 2、SW1 - 3）都有标记，并且有丝印标记显示开关的ON位置和功能。

8. 用户按钮和LED

开发套件有一个瞬时开关用户按钮，连接到Arduino接口的A1引脚。还有一个三色（绿、蓝、橙）LED，每个LED通道由一个N沟道MOSFET控制，通过Arduino接口的D3、D12、D13引脚分别控制橙色、蓝色和绿色通道。

9. Grove连接器

开发套件最多可支持四个Grove连接器，但只有背面的J8/J9连接器进行了元件安装，J6/J7未安装且与某些Skywire调制解调器可能存在机械间隙问题。

四、版本信息

该开发套件的初始版本于2020年11月11日发布。

总的来说，NL - SWDK2开发套件为物联网开发者提供了一个功能丰富、易于使用的开发平台。无论是对于新手开发者还是有经验的工程师，它都能帮助快速搭建和测试物联网应用。你在使用类似开发套件时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。