모두 잘되는 코드다.
// ─────────────────────────────────────────────
// geo_alltest.ino
// 전체 모듈 동작 확인용 테스트 프로그램
// 테스트 항목: LED / DS18B20 / DIP Switch / SD
// ─────────────────────────────────────────────
#include "driver/uart.h"
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#include <TinyGPSPlus.h>
#include <HardwareSerial.h>
#include "FS.h"
#include "SD_MMC.h"
// ── 디바이스 ID ───────────────────────────────
#define DEVICE_ID "GEO0TEMP 1"
// ── 핀 정의 ──────────────────────────────────
#define POWER_VBAT_ENABLE 39
#define LED_GPIO 3
#define DS18B20_GPIO 2
#define DS18B20_ENABLE 40
#define DS18B20_RESOLUTION 12
#define DIP_POWERON 41
#define DIP_SW1_GPIO 46
#define DIP_SW2_GPIO 47
#define DIP_SW3_GPIO 48
#define DIP_SW4_GPIO 45
#define IRIDUM_UART_NUM UART_NUM_1
#define IRIDUM_UART_RXD_PIN 44
#define IRIDUM_UART_TXD_PIN 43
#define IRIDUM_UART_BAUD 19200
#define IRIDUM_POWER_GPIO 38
#define IRIDUM_ONOFF_GPIO 37
#define IRIDUM_NETAV_PIN 14
#define GNSS_RX_GPIO 18
#define GNSS_TX_GPIO 17
#define GNSS_ENABLE 42
#define GNSS_BAUD 9600
#define GNSS_TEST_TIMEOUT 10000UL
#define SD_ENABLE 41
#define PIN_SD_CLK 12
#define PIN_SD_CMD 11
#define PIN_SD_DATA0 5
#define PIN_SD_DATA1 6
#define PIN_SD_DATA2 13
#define PIN_SD_DATA3 4
// ── 객체 ─────────────────────────────────────
OneWire oneWire(DS18B20_GPIO);
DallasTemperature ds18b20(&oneWire);
TinyGPSPlus gps;
HardwareSerial gnssSerial(2);
HardwareSerial iridiumSerial(1);
// ── 테스트 결과 ───────────────────────────────
bool result_led = false;
bool result_temp = false;
bool result_dip = false;
bool result_sd = false;
bool result_gps = false;
bool result_iridium = false;
// ─────────────────────────────────────────────
void printResult(const char* name, bool ok) {
Serial.printf(" [%s] %s\n", ok ? "PASS" : "FAIL", name);
}
// ─────────────────────────────────────────────
// 1. LED 테스트
// ─────────────────────────────────────────────
void test_LED() {
Serial.println("\n=== LED 테스트 ===");
pinMode(LED_GPIO, OUTPUT);
digitalWrite(LED_GPIO, HIGH);
Serial.println(" LED ON (3초)");
delay(3000);
digitalWrite(LED_GPIO, LOW);
Serial.println(" LED OFF");
Serial.println(" 육안으로 점등 확인 → PASS로 처리");
result_led = true;
}
// ─────────────────────────────────────────────
// 2. DS18B20 온도 센서 테스트
// ─────────────────────────────────────────────
void test_Temperature() {
Serial.println("\n=== DS18B20 온도 센서 테스트 ===");
pinMode(DS18B20_ENABLE, OUTPUT);
digitalWrite(DS18B20_ENABLE, LOW);
delay(500);
ds18b20.begin();
delay(100);
int count = ds18b20.getDeviceCount();
Serial.printf(" 감지된 센서 수: %d\n", count);
if (count == 0) {
Serial.println(" 오류: 센서 없음");
digitalWrite(DS18B20_ENABLE, HIGH);
return;
}
ds18b20.setResolution(DS18B20_RESOLUTION);
ds18b20.setWaitForConversion(false);
ds18b20.requestTemperatures();
delay(800);
float tempC = ds18b20.getTempCByIndex(0);
digitalWrite(DS18B20_ENABLE, HIGH);
if (tempC == DEVICE_DISCONNECTED_C || tempC == 85.0f ||
tempC < -55.0f || tempC > 125.0f) {
Serial.printf(" 오류: 비정상 값 (%.2f°C)\n", tempC);
return;
}
Serial.printf(" 온도: %.4f°C\n", tempC);
result_temp = true;
}
// ─────────────────────────────────────────────
// 3. DIP 스위치 테스트
// ─────────────────────────────────────────────
void test_DIP() {
Serial.println("\n=== DIP 스위치 테스트 ===");
pinMode(DIP_POWERON, OUTPUT);
pinMode(DIP_SW1_GPIO, INPUT_PULLDOWN);
pinMode(DIP_SW2_GPIO, INPUT_PULLDOWN);
pinMode(DIP_SW3_GPIO, INPUT_PULLDOWN);
pinMode(DIP_SW4_GPIO, INPUT_PULLDOWN);
digitalWrite(DIP_POWERON, LOW);
delay(10);
uint8_t dip = ((digitalRead(DIP_SW4_GPIO) == HIGH) ? 0x08 : 0x00) |
((digitalRead(DIP_SW3_GPIO) == HIGH) ? 0x04 : 0x00) |
((digitalRead(DIP_SW2_GPIO) == HIGH) ? 0x02 : 0x00) |
((digitalRead(DIP_SW1_GPIO) == HIGH) ? 0x01 : 0x00);
digitalWrite(DIP_POWERON, HIGH);
Serial.printf(" SW1=%d SW2=%d SW3=%d SW4=%d → DIP값: %d\n",
(dip >> 0) & 1, (dip >> 1) & 1,
(dip >> 2) & 1, (dip >> 3) & 1, dip);
result_dip = true;
}
// ─────────────────────────────────────────────
// 4. SD 카드 테스트
// ─────────────────────────────────────────────
void test_SD() {
Serial.println("\n=== SD 카드 테스트 ===");
pinMode(SD_ENABLE, OUTPUT);
digitalWrite(SD_ENABLE, LOW);
delay(50);
SD_MMC.setPins(PIN_SD_CLK, PIN_SD_CMD,
PIN_SD_DATA0, PIN_SD_DATA1,
PIN_SD_DATA2, PIN_SD_DATA3);
if (!SD_MMC.begin("/sdcard", true, false)) {
Serial.println(" 오류: 초기화 실패");
digitalWrite(SD_ENABLE, HIGH);
return;
}
uint64_t totalMB = SD_MMC.totalBytes() / (1024ULL * 1024ULL);
uint64_t freeMB = (SD_MMC.totalBytes() - SD_MMC.usedBytes()) / (1024ULL * 1024ULL);
Serial.printf(" 용량: %llu MB / 여유: %llu MB\n", totalMB, freeMB);
// 쓰기 테스트
File f = SD_MMC.open("/test_alltest.txt", FILE_WRITE);
if (!f) {
Serial.println(" 오류: 파일 쓰기 실패");
SD_MMC.end();
digitalWrite(SD_ENABLE, HIGH);
return;
}
String writeStr = "geo_alltest write OK";
f.println(writeStr);
f.close();
Serial.printf(" 쓰기 확인: %s\n", writeStr.c_str());
// 읽기 테스트
f = SD_MMC.open("/test_alltest.txt", FILE_READ);
if (!f) {
Serial.println(" 오류: 파일 읽기 실패");
SD_MMC.end();
digitalWrite(SD_ENABLE, HIGH);
return;
}
String line = f.readStringUntil('\n');
f.close();
SD_MMC.remove("/test_alltest.txt");
SD_MMC.end();
digitalWrite(SD_ENABLE, HIGH);
Serial.printf(" 읽기 확인: %s\n", line.c_str());
result_sd = true;
}
// ─────────────────────────────────────────────
// 5. GPS 테스트
// ─────────────────────────────────────────────
void test_GPS() {
Serial.println("\n=== GPS 테스트 ===");
Serial.printf(" 최대 대기: %lu초\n", GNSS_TEST_TIMEOUT / 1000);
pinMode(GNSS_TX_GPIO, OUTPUT);
digitalWrite(GNSS_TX_GPIO, HIGH);
pinMode(GNSS_ENABLE, OUTPUT);
digitalWrite(GNSS_ENABLE, LOW);
delay(500);
gnssSerial.begin(GNSS_BAUD, SERIAL_8N1, GNSS_RX_GPIO, -1);
unsigned long start = millis();
bool nmeaReceived = false;
bool fixOk = false;
while (millis() - start < GNSS_TEST_TIMEOUT) {
while (gnssSerial.available()) {
char c = gnssSerial.read();
gps.encode(c);
nmeaReceived = true;
}
if (gps.location.isValid() && gps.date.isValid() &&
gps.time.isValid() && gps.altitude.isValid()) {
fixOk = true;
break;
}
}
gnssSerial.end();
digitalWrite(GNSS_ENABLE, HIGH);
if (!nmeaReceived) {
Serial.println(" 오류: NMEA 수신 없음 (배선/전원 확인)");
return;
}
Serial.printf(" NMEA 수신: OK | 위성 수: %d\n", gps.satellites.value());
if (!fixOk) {
Serial.println(" 경고: Fix 획득 실패 (시간 초과) — NMEA 수신은 정상");
result_gps = true;
return;
}
Serial.printf(" 위도: %.6f 경도: %.6f\n",
gps.location.lat(), gps.location.lng());
Serial.printf(" 고도: %.1f m UTC: %02d:%02d:%02d\n",
gps.altitude.meters(),
gps.time.hour(), gps.time.minute(), gps.time.second());
result_gps = true;
}
// ─────────────────────────────────────────────
// 6. Iridium 9603N 테스트 (AT ping, 실내 가능)
// ─────────────────────────────────────────────
static bool iridiumAT(const char* cmd, const char* expect,
uint32_t timeoutMs, String& out) {
while (iridiumSerial.available()) iridiumSerial.read();
if (cmd && cmd[0]) {
iridiumSerial.print(cmd);
iridiumSerial.print(F("\r"));
}
out = "";
unsigned long t = millis();
while (millis() - t < timeoutMs) {
while (iridiumSerial.available()) {
char c = (char)iridiumSerial.read();
out += c;
if (out.indexOf(expect) >= 0) return true;
}
}
return false;
}
void test_Iridium() {
Serial.println("\n=== Iridium 9603N 테스트 ===");
pinMode(IRIDUM_POWER_GPIO, OUTPUT);
pinMode(IRIDUM_ONOFF_GPIO, OUTPUT);
digitalWrite(IRIDUM_POWER_GPIO, HIGH);
digitalWrite(IRIDUM_ONOFF_GPIO, HIGH);
delay(500);
// 모듈 켜기
digitalWrite(IRIDUM_ONOFF_GPIO, LOW);
delay(1500);
digitalWrite(IRIDUM_ONOFF_GPIO, HIGH);
delay(2000);
iridiumSerial.begin(IRIDUM_UART_BAUD, SERIAL_8N1,
IRIDUM_UART_RXD_PIN, IRIDUM_UART_TXD_PIN);
delay(100);
uart_set_hw_flow_ctrl(IRIDUM_UART_NUM, UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE, 0);
pinMode(IRIDUM_NETAV_PIN, INPUT);
String resp;
// AT ping (최대 10회) — PASS 조건
bool alive = false;
for (int i = 1; i <= 10 && !alive; i++) {
alive = iridiumAT("AT", "OK", 2000, resp);
if (!alive) delay(1000);
}
if (!alive) {
Serial.println(" 오류: 모뎀 응답 없음 (전원/배선 확인)");
iridiumSerial.end();
digitalWrite(IRIDUM_ONOFF_GPIO, LOW);
delay(1500);
digitalWrite(IRIDUM_ONOFF_GPIO, HIGH);
delay(200);
digitalWrite(IRIDUM_POWER_GPIO, LOW);
return;
}
Serial.println(" AT ping: OK");
// CSQ / NETAV — 참고용 (실내 0/LOW 정상)
int csq = 0;
if (iridiumAT("AT+CSQ", "OK", 5000, resp)) {
int idx = resp.indexOf("+CSQ:");
if (idx >= 0) csq = resp.substring(idx + 5).toInt();
}
bool netav = (digitalRead(IRIDUM_NETAV_PIN) == HIGH);
Serial.printf(" CSQ: %d NETAV: %s (실내 0/LOW 정상)\n",
csq, netav ? "HIGH" : "LOW");
// 모듈 끄기
iridiumSerial.end();
digitalWrite(IRIDUM_ONOFF_GPIO, LOW);
delay(1500);
digitalWrite(IRIDUM_ONOFF_GPIO, HIGH);
delay(200);
digitalWrite(IRIDUM_POWER_GPIO, LOW);
result_iridium = true;
}
// ─────────────────────────────────────────────
// 최종 결과 출력
// ─────────────────────────────────────────────
void printSummary() {
Serial.println("\n=============================");
Serial.println(" 테스트 결과 요약");
Serial.println("=============================");
printResult("LED ", result_led);
printResult("DS18B20 온도 ", result_temp);
printResult("DIP 스위치 ", result_dip);
printResult("SD 카드 ", result_sd);
printResult("GPS ", result_gps);
printResult("Iridium 9603N", result_iridium);
Serial.println("=============================");
int passed = result_led + result_temp + result_dip + result_sd + result_gps + result_iridium;
Serial.printf(" %d / 6 PASS\n", passed);
Serial.println("=============================");
}
// ─────────────────────────────────────────────
void setup() {
pinMode(POWER_VBAT_ENABLE, OUTPUT);
digitalWrite(POWER_VBAT_ENABLE, HIGH);
Serial.begin(115200);
delay(300);
Serial.print(F("\n===== "));
Serial.print(DEVICE_ID);
Serial.println(F(" geo_alltest start ====="));
Serial.println(F(" Build: " __DATE__ " " __TIME__));
test_LED();
test_Temperature();
test_DIP();
test_SD();
test_GPS();
test_Iridium();
printSummary();
}
void loop() {}
/*
* test_9603n.ino
* ESP32-S3 - Iridium 9603N 위성 트랜시버 SBD 통신 테스트
* ============================================================
*
* ────────────────────────────────────────────────────────────
* Iridium 위성 통신 원리 및 세부 과정
* ────────────────────────────────────────────────────────────
*
* [1] Iridium 네트워크 구조
* ┌──────────────┐ RF (L-band, 1616~1626.5 MHz)
* │ 9603N 모듈 │ ◄──────────────────────────────► [위성 66기 LEO 궤도]
* └──────┬───────┘ │
* │ UART (AT 명령) │
* ┌──────▼───────┐ [게이트웨이 GSS]
* │ ESP32-S3 │ │
* └──────────────┘ [Iridium 서버(허브)]
* │
* [수신측 장치 / 클라우드]
*
* - Iridium 위성은 고도 약 780km LEO(저궤도)에 66개 운용
* - 지구 어디서든 최소 1개 위성이 시야각에 존재 (극지방 포함)
* - 9603N ↔ 위성 간 통신: L-band RF (단방향 Burst)
* - 위성 ↔ 지상국(GSS) ↔ Iridium 허브 ↔ 인터넷/목적지
*
* ────────────────────────────────────────────────────────────
* [2] SBD (Short Burst Data) 프로토콜
* ────────────────────────────────────────────────────────────
* SBD는 Iridium의 핵심 데이터 전송 방식으로 "짧은 메시지 버스트"
* 방식으로 데이터를 패킷 단위로 전송합니다.
*
* ▸ MO (Mobile Originated) : 단말 → 위성 → 서버 (최대 340 bytes)
* ▸ MT (Mobile Terminated) : 서버 → 위성 → 단말 (최대 270 bytes)
* ▸ 세션 1회당 MO 1개 + MT 1개 동시 교환 가능
* ▸ 메시지는 버퍼에 적재 후 세션 시작 시 일괄 전송
*
* ────────────────────────────────────────────────────────────
* [3] 통신 세부 과정 (AT 명령 흐름)
* ────────────────────────────────────────────────────────────
*
* Step 1. 모듈 전원 ON / 웨이크업
* - Sleep 핀 HIGH → LOW (또는 ON/OFF 핀 제어)
* - 내부 DSP, RF 회로 초기화 (약 1~2초)
*
* Step 2. AT 응답 확인
* ► AT → OK (기본 통신 확인)
* ► ATZ → OK (공장 초기화 선택)
* ► AT+CGMM → 9603N (모델 확인)
*
* Step 3. 신호 품질 확인 (CSQ: Signal Quality)
* ► AT+CSQ → +CSQ: <n>
* n = 0 : 신호 없음 (전송 불가)
* n = 1 : 매우 약함
* n = 2 : 약함
* n = 3 : 보통 ★ 전송 최소 권장
* n = 4 : 양호
* n = 5 : 우수
* - 위성이 수평선 위로 올라오는 데 최대 수 분 소요 가능
* - 실내/지하에서는 0 반환 → 외부 안테나 필수
*
* Step 4. MO 버퍼에 전송 메시지 적재
* ► AT+SBDWT=<text> (텍스트 메시지, 최대 340자)
* ► AT+SBDWB=<length> (바이너리 메시지)
* → READY 응답 후 raw bytes 전송 + 2-byte checksum
*
* Step 5. SBD 세션 개시 (AT+SBDIX)
* ► AT+SBDIX
* 9603N이 위성과 RF 링크를 수립하고 MO 버퍼를 전송하며
* 동시에 MT 버퍼가 비어 있으면 서버로부터 수신 시도
*
* 응답 형식:
* +SBDIX: <MO_status>, <MOMSN>, <MT_status>, <MTMSN>,
* <MT_length>, <MT_queued>
*
* MO_status 주요 코드:
* 0 : MO 전송 성공
* 1 : 전송 성공, MT 메시지가 너무 커 수신 불가
* 2 : 전송 성공, 위치 업데이트 거부
* 10 : 허용 시간 내 세션 완료 안 됨
* 11 : GSS의 MO 큐 가득 참
* 32 : 네트워크 없음 (위성 미탐지)
* 35 : 안테나 이상
* 36 : RF 비활성 상태
* 38 : 3분 대기 필요 (이전 세션 직후 재시도 제한)
*
* MT_status 주요 코드:
* 0 : 수신할 MT 메시지 없음
* 1 : MT 메시지 수신 성공
* 2 : MT 수신 중 오류
*
* Step 6. MT 메시지 읽기 (MT_status == 1 인 경우)
* ► AT+SBDRT (텍스트)
* ► AT+SBDRB (바이너리)
* - MT_queued > 0이면 대기 중인 추가 메시지 존재
* → 세션을 다시 열어 수신 반복
*
* Step 7. 버퍼 초기화 및 슬립
* ► AT+SBDD0 (MO 버퍼 클리어)
* ► AT+SBDD1 (MT 버퍼 클리어)
* ► AT+SBDD2 (MO+MT 버퍼 모두 클리어)
* - Sleep 핀 HIGH → 절전 모드 진입 (<= 40uA)
*
* ────────────────────────────────────────────────────────────
* [4] Ring Alert (RI 핀)
* ────────────────────────────────────────────────────────────
* - 서버에서 MT 메시지가 대기 중일 때 9603N의 RI 핀이 LOW로 토글
* - ESP32-S3에서 인터럽트로 감지 → 즉시 세션 열어 MT 수신
* - AT+SBDMSSTM 명령으로 소프트웨어적 Ring Alert 확인 가능
*
* ────────────────────────────────────────────────────────────
* [5] 타이밍 주의사항
* ────────────────────────────────────────────────────────────
* - AT+SBDIX 세션 완료까지 평균 20~90초 소요 (조건 양호 시)
* - 위성이 없을 경우 최대 수 분 대기 → Timeout 설계 필수
* - 연속 세션 사이에는 최소 3분(180초) 간격 권장 (38번 오류 방지)
* - WatchDog은 세션 중 feedWatchdog()을 반드시 호출 필요
*
* ────────────────────────────────────────────────────────────
*
* 라이브러리 설치 (Arduino IDE Library Manager):
* - "IridiumSBD" by Mikal Hart (v2.x 또는 SparkFun 포크)
* 검색어: IridiumSBD
*
* Hardware Connections (9603N <-> ESP32-S3):
*
* 9603N 핀 ESP32-S3 핀 설명
* ──────────────────────────────────────────────────
* TXD → GPIO44 (RX) 시리얼 데이터 수신
* RXD ← GPIO43 (TX) 시리얼 데이터 송신
* ON/OFF(Sleep)← GPIO37 LOW=활성, HIGH=슬립
* RI (Ring) → GPIO21 MT 알림 (인터럽트)
* NET_AV → GPIO14 네트워크 가용 표시
* VCC ── 5V 5V 전원 (피크 1.5A 이상 공급 필수)
* GND ── GND
*
* ※ GPIO43/44는 ESP32-S3 USB UART0 핀과 동일 — 실제 배선 핀과 반드시 일치 확인
* ※ 9603N은 5V 구동 / UART는 3.3V 호환 확인 필요
* (레벨 시프터 또는 분압 저항 사용 권장)
* ※ 안테나: 마그네틱 마운트 패치 안테나 (SMA 커넥터)
* 옥외 또는 창문 근처에서 테스트 권장
*
* Expected Serial Monitor Output (115200 baud):
* === Iridium 9603N Test Start ===
* [INIT] 모듈 전원 ON...
* [INIT] 모듈 초기화 완료
* [CSQ] 신호 품질: 3 / 5
* [MO] 메시지 적재 완료: "Hello from ESP32-S3"
* [SBD] 세션 시작 (AT+SBDIX)...
* [SBD] MO 전송 성공 (MO=0, MOMSN=42)
* [SBD] MT 수신 없음
* [DONE] 세션 완료. 슬립 모드 진입.
*/
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