中级
20 分钟

使用 RN2483 和 PIC32MZ2048EFH100 轻松适应不同的通信需求

433/868MHz:可靠、长距离连接的首选频率

LR Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 28, 2024

点击板

LR Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

通过我们的433/868MHz长距离收发器最大化您的网络能力,确保您的数据传输在偏远或恶劣条件下依然可靠高效。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

LR Click基于Microchip的RN2483,这是一款低功耗、基于长距离RF技术的收发模块。它具有符合Class A LoRaWAN标准的堆栈,优化用于鲁棒的LoRaWAN网络,抗干扰能力强,适合长距离无线操作。它提供了高干扰免疫力的长距离扩频通信。结合-148dBm的接收灵敏度和14dBm的集成放大器,允许实现长达15公里的开阔区域链接(根据模块制造商的规格)。该Click板™提供300kbps的FSK调制数据速率和5468bps的LoRa技术调制数据速率。要加入LoRaWAN网络,RN2483需要一个LoRaWAN集中器/网关。终端设备必须使用唯一的终端地址、应用会话密钥和网络会话密钥。第一种方法称为空中激活

(OTAA),在特定连接程序后分配这些密钥。第二种方法是使用UART命令手动分配这些密钥,这种方法称为个性化激活(ABP),可能存在一些安全问题。在任何情况下,终端设备在通信之前都必须在LoRaWAN网络上激活。LR Click通过UART接口与MCU通信,使用常用的UART RX和TX引脚,包括硬件流控制引脚CTS和RTS(清除发送、准备发送),数据传输速率高达57600bps。有三组命令用于配置和操作RN2483的各个层(SYSTEM、MAC和RADIO)。每层控制模块的特定区域,每个UART命令以控制层名称的缩写开头。该模块还具有非易失性存储器(EEPROM),用于存储配置设置

和一些附加数据。此外,该Click板™可以通过mikroBUS™插座上的硬件复位引脚(标记为RST)进行复位,通过将该引脚设置为低逻辑电平来实现。该LR模块集成了一个非常灵活的收发器,提供了两种可以使用的通信频率,868MHz和433MHz。它还拥有两个50Ω阻抗的SMA天线连接器,用于连接MIKROE提供的适当天线。该Click板™可以通过VCC SEL跳线选择在3.3V或5V逻辑电平下运行,这样,3.3V和5V的MCU都可以正确使用通信线路。此外,该Click板™配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

LR Click hardware overview image

功能概述

开发板

Flip&Click PIC32MZ 是一款紧凑型开发板,设计为一套完整的解决方案,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 PIC32MZ 微控制器,Microchip 的 PIC32MZ2048EFH100,四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,两个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,调试器/程序员连接器,以及两个与 Arduino-UNO 引脚兼容的头部。得益于创

新的制造技术,它允许您快速构建具有独特功能和特性的小工具。Flip&Click PIC32MZ 开发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。此外,还可以选择 Flip&Click PIC32MZ 的编程方式,使用 chipKIT 引导程序(Arduino 风格的开发环境)或我们的 USB HID 引导程序,使用 mikroC、mikroBasic 和 mikroPascal for PIC32。该套件包括一个通过 USB 类型-C(USB-C)连接器的干净且调

节过的电源供应模块。所有 mikroBUS™ 本身支持的 通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、用户可配置的按钮和 LED 指示灯。Flip&Click PIC32MZ 开发套件允许您在几分钟内创建新的应用程序。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,它涵盖了原型制作的许多方面。

Flip&Click PIC32MZ double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

你完善了我!

配件

433MHz直角橡胶天线具有433MHz的频率范围,确保在此频段内的最佳性能。其50欧姆阻抗促进了高效的信号传输。天线的垂直极化增强了特定方向的信号接收。凭借1.5dB的增益,它可以在一定程度上提高信号强度。天线能够处理最大50W的输入功率,适用于各种应用。其紧凑的50毫米长度最小化了空间需求。配备SMA公头连接器,它可以轻松与兼容设备连接。这款天线是无线通信需求的灵活解决方案,尤其在垂直极化至关重要时。

LR Click accessories 1 image

868MHz直角橡胶天线是一种紧凑且多功能的无线通信解决方案。其工作频率范围为868-915MHz,确保最佳的信号接收和传输。天线具有50欧姆的阻抗,兼容各种设备和系统。凭借2dB的增益,它增强了信号强度并扩展了通信范围。垂直极化进一步提高了信号的清晰度。设计能够处理高达50W的输入功率,使其成为各种应用的可靠选择。天线长度仅为48毫米,既低调又实用。其SMA公头连接器确保与设备的安全可靠连接。无论是物联网设备、远程传感器还是其他无线技术,868MHz直角天线都能提供无缝通信所需的性能和灵活性。

LR Click accessories 2 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
RE2
RST
UART RTS
RA0
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
UART CTS
RD9
INT
UART TX
RE3
TX
UART RX
RG9
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

LR Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Flip&Click PIC32MZ作为您的开发板开始。

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MB1 Access - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step 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 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • lr_mac_tx - 用于写入MAC参数的函数

  • lr_join - 用于设置连接模式的函数

  • lr_tick_conf - 定时器配置

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 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example shows the usage of the LR Click board by transmitting and receiving data.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs default configuration and reads System version.
 *
 * ## Application Task
 * Transmitter mode - sends one-by-one byte sequence of the desired message each second and 
 * checks if it is sent successfully
 * Receiver mode - displays all the received characters on USB UART.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "lr.h"
#include "conversions.h"

#define PROCESS_COUNTER 5
#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 300

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

// #define DEMO_APP_RECEIVER
#define DEMO_APP_TRANSMITTER

static lr_t lr;
static log_t logger;

char send_hex[ 50 ];
char resp_buf[ 50 ];
uint8_t send_message[ 9 ] = { 'M', 'i', 'k', 'r', 'o', 'E', 13, 10, 0 };

/**
 * @brief LR data reading function.
 * @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
 * @return Nothing.
 * @note None.
 */
static void lr_process ( void );

/**
 * @brief LR data is digit check function.
 * @details This function checks if data is a digit.
 * @param[in] c : Data to be checked.
 * @return @li @c 0 - Data isn't digit,
 *         @li @c 1 - Data is digit.
 * @note None.
 */
static bool is_digit ( char c );

/**
 * @brief LR hex data to int function.
 * @details This function is used to convert hex data into an int.
 * @param[in] origin : Hex data.
 * @param[out] result : Int data.
 * @return Nothing.
 * @note None.
 */
static void hex_to_int ( char *origin, uint8_t *result );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    lr_cfg_t lr_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.
    lr_cfg_setup( &lr_cfg );
    LR_MAP_MIKROBUS( lr_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == lr_init( &lr, &lr_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    lr_default_cfg( &lr, 0, 0 );

    lr_cmd( &lr, LR_CMD_SYS_GET_VER, resp_buf );
    log_printf( &logger, "System VER: %s \r\n", resp_buf );
    
    lr_cmd( &lr, LR_CMD_MAC_PAUSE, resp_buf );
    log_printf( &logger, "MAC PAUSE: %s \r\n", resp_buf );

    lr_cmd( &lr, LR_CMD_RADIO_SET_WDT, resp_buf );
    log_printf( &logger, "RADIO SET WDT 0: %s \r\n", resp_buf );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    lr_process( );
    
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    char *ptr;
    uint8_t int_data;
    if ( LR_OK == lr_rx( &lr, LR_ARG_0, resp_buf ) ) 
    {
        resp_buf[ 12 ] = 0;
        ptr = ( char* ) &int_data;
        hex_to_int( &resp_buf[ 10 ], ptr );
        log_printf( &logger, "%c", int_data  );
    }
#endif
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    for ( uint8_t cnt = 0; cnt < 9; cnt++ ) 
    {
        int8_to_hex( send_message[ cnt ], send_hex );
        if ( LR_OK == lr_tx( &lr, &send_hex[ 0 ] ) ) 
        {
            log_printf( &logger, " Response : %s \r\n", resp_buf );
        }
        Delay_ms ( 1000 );
    }
#endif
}

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;
}

static void lr_process ( void ) 
{
    int32_t rsp_size;
    
    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    uint8_t check_buf_cnt;
    uint8_t process_cnt = PROCESS_COUNTER;
    
    while ( process_cnt != 0 ) 
    {
        rsp_size = lr_generic_read( &lr, &uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );

        if ( rsp_size > 0 ) 
        {  
            // Validation of the received data
            for ( check_buf_cnt = 0; check_buf_cnt < rsp_size; check_buf_cnt++ ) 
            {
                lr_put_char( &lr, uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] );
                lr_isr_process( &lr );
            }
            
            // Clear RX buffer
            memset( uart_rx_buffer, 0, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );
        } 
        else 
        {
            process_cnt--;
            
            // Process delay 
            Delay_ms ( 100 );
        }
    }
}

static bool is_digit ( char c ) 
{
    if ( c >= '0' && c <= '9' ) 
    {
        return true;
    }

    return false;
}

static void hex_to_int ( char* origin, uint8_t* result ) 
{
    uint8_t len = strlen( origin );
    uint8_t idx, ptr, factor;

    if ( len > 0 ) 
    {
        *result = 0;
        factor = 1;

        for ( idx = len - 1; idx >= 0; idx-- ) 
        {
            if ( is_digit( *( origin + idx ) ) ) 
            {
                *result += ( *( origin + idx ) - '0' ) * factor;
               } else {
                    if ( *( origin + idx ) >= 'A' && *( origin + idx ) <= 'Z' ) 
                    {
                        
                        ptr = ( *( origin + idx ) - 'A' ) + 10;
                        
                    } 
                    else 
                    {
                        return;
                    }
                    *result += ( ptr * factor );
                }
                factor *= 16;
        }
    }
}

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

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。