初学者
10 分钟

使用Ra-01S和ATmega1284P实现远距离的安全可靠数据传输

用于超远距离扩频通信的LoRa™无线射频模块

LR 6 Click with EasyAVR v7

已发布 9月 04, 2024

点击板

LR 6 Click

开发板

EasyAVR v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega1284P

利用LoRa™技术的强大功能,解锁超长距离通信的潜力

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

LR 6 Click基于Ai-Thinker Technology的Ra-01S LoRa™无线射频模块,专为超长距离扩频通信设计。Ra-01S模块采用SX1268无线电芯片,主要使用LoRa™调制技术以实现更长的通信范围。该模块以其强大的抗干扰能力和低功耗著称,特别适合需要可靠长距离通信的应用。凭借Semtech的专利LoRa™技术,SX1268芯片提供超过-148dBm的卓越灵敏度和+22dBm的输出功率。它支持多种调制方式,包括FSK、GFSK、MSK、GMSK、LoRa™和OOK,工作频率范围为433MHz(410MHz至525MHz)。与传统的调制技术相比,LoRa™在抗阻塞性和信号选择性方

面具有显著优势,能够有效解决距离、干扰和电源效率问题。LR 6 Click非常适合于各种应用场景,如自动抄表、家居和楼宇自动化、安全系统和远程灌溉系统,这些场景中长距离通信和可靠性至关重要。该Click板™通过标准的4线SPI接口与主MCU通信,支持最高10MHz的频率。除了接口引脚外,Ra-01S模块还使用来自mikroBUS™插座的MD引脚选择TX或RX操作模式。它配备了一个复位引脚(RST)和一个用于模块复位的RESET按钮。此板还包括两个未焊接的两针插头——一个用于I/O数字信号以进行附加的软件配置,另一个用于RF端口控制的额外UART接口,以

及一个BSY引脚和一个红色BUSY LED,用于指示数据传输活动(模块状态)。LR 6 Click还配备了一个阻抗为50Ω的SMA天线连接器,可与MIKROE提供的各种天线(如Rubber Antenna 433MHz)兼容,以增强其连接性。该Click板™只能在3.3V逻辑电平下运行。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板上必须进行适当的逻辑电平转换。此外,它还配备了包含函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

LR 6 Click hardware overview image

功能概述

开发板

EasyAVR v7 是第七代AVR开发板,专为快速开发嵌入式应用的需求而设计。它支持广泛的16位AVR微控制器,来自Microchip,并具有一系列独特功能,如强大的板载mikroProg程序员和通过USB的在线电路调试器。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。EasyAVR v7 通过每个端口的四种不同连接器,比以往更高效地连接附件板、传感器和自定义电子产品。EasyAVR v7 开发板的每个部分

都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个集成的mikroProg,一个快速的USB 2.0程序员,带有mikroICD硬件在线电路调试器,提供许多有价值的编 程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成。除此之外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括外部12V电源供应,7-12V交流或9-15V直流通过DC连接器/螺丝端子,以及通过USB Type-B(USB-B)连接器的电源。通信选项如USB-UART和RS-232也包括在内,与

广受好评的mikroBUS™标准、三种显示选项(7段、图形和基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座一起,覆盖了广泛的16位AVR MCU。EasyAVR v7 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

EasyAVR v7 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

16384

你完善了我!

配件

LR 6 Click accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Mode Control
PA7
AN
Reset / ID SEL
PA6
RST
SPI Select / ID COMM
PA5
CS
SPI Clock
PB7
SCK
SPI Data OUT
PB6
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Status Indicator
PD2
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

LR 6 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyAVR v7 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyAVR v7作为您的开发板开始。

EasyAVR v7 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
EasyAVR v7 Access DIP MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto DIP image step 7 hardware assembly
EasyPIC PRO v7a Display Selection Necto Step hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 LR 6 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • lr6_send_data - 此函数通过SPI串行接口,使用选定的模式将所需数量的数据字节发送到缓冲区。

  • lr6_receive_data - 此函数通过SPI串行接口,接收所需数量的数据字节到缓冲区。

  • lr6_set_lr_config - 此函数通过SPI串行接口执行所需的LoRa配置。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief LR 6 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of LR 6 click board by processing
 * the incoming data and displaying them on the USB UART.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of SPI module and log UART.
 * After driver initialization, the app executes a default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * The demo application is an echo example that sends a demo LoRa packet string 
 * and receives and processes all incoming data.
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "lr6.h"

static lr6_t lr6;
static log_t logger;

// Demo string to be sent
#define LR6_DEMO_TEXT            "MikroE\r\n" 

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    lr6_cfg_t lr6_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    lr6_cfg_setup( &lr6_cfg );
    LR6_MAP_MIKROBUS( lr6_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == lr6_init( &lr6, &lr6_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( LR6_ERROR == lr6_default_cfg ( &lr6 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, " --------------------\r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    uint8_t rx_data[ 255 ] = { 0 };
    if ( LR6_OK == lr6_send_data( &lr6, LR6_DEMO_TEXT, strlen( LR6_DEMO_TEXT ), LR6_TX_MODE_SYNC ) ) 
    {
        log_info( &logger, " Send - success" );
        uint8_t rx_len = 0;
        do 
        {
            if ( LR6_OK == lr6_receive_data( &lr6, rx_data, strlen( LR6_DEMO_TEXT ), &rx_len ) )
            {
                if ( rx_len > 0 )
                { 
                    log_info( &logger, " Receive - success" );
                    log_printf( &logger, " > Receive: " );
                    for ( uint8_t cnt = 0; cnt < strlen( LR6_DEMO_TEXT ); cnt++ )
                    {
                        log_printf( &logger, "%c", rx_data[ cnt ] );
                    }

                    int8_t rssi, snr;
                    if ( LR6_OK == lr6_get_packet_status( &lr6, &rssi, &snr ) )
                    {
                        log_printf( &logger, " Rssi Pkt: %d dBm\r\n", ( int16_t ) rssi );
                        log_printf( &logger, " Snr Pkt : %d dB\r\n", ( int16_t ) snr );
                        log_printf( &logger, " --------------------\r\n" );
                        break;
                    }
                }
            }
        } 
        while ( rx_len == 0 );
    }
    else
    {
        log_info( &logger, "Send - fail" );
    }
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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