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20 分钟

使用 RN2903 和 PIC32MZ2048EFH100 远距离收集和传输数据

915MHz 长距离收发器:通向未来的桥梁

LR 2 Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 24, 2024

点击板

LR 2 Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

凭借我们的915MHz收发器,您可以在农业、环境监测和工业控制领域解锁新的可能性,这得益于其卓越的范围和穿透能力。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

LR 2 Click基于Microchip Technology的RN2903,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18.5dBm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12500bps的LoRa技术调制数据速率,适用于美国、加拿大、澳大利亚和新西兰的915MHz ISM频段应用。要加入LoRaWAN网络,RN2903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 2 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),数据传输速率可达57600bps。有三组命令用于配置和操作RN2903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。LR 2 Click具有50Ω阻抗的SMA天线连接器,因此可以配备MIKROE提供的适合915MHz的天线。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 2 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

橡胶天线GSM/GPRS直角是我们广泛阵容中所有GSM Click boards™的完美伴侣。这款专用天线旨在通过令人印象深刻的功能优化您的无线连接。其宽频率范围覆盖824-894/1710-1990MHz或890-960/1710-1890MHz,能够处理各种频段,确保无缝且可靠的连接。天线具有50欧姆的阻抗和2dB的增益,增强了信号接收和传输。其70/180MHz的带宽为多种应用提供了灵活性。垂直极化进一步提升了其性能。天线的最大输入功率容量为50W,即使在苛刻的条件下也能确保强大的通信。这款天线长度紧凑,仅为50毫米,并配有SMA公头连接器,橡胶天线GSM/GPRS直角是您的无线通信需求的多功能且紧凑的解决方案。

LR 2 Click accessories 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 2 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
Board mapper by product7 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

软件支持

库描述

该库包含 LR 2 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 2 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example shows the usage of the LR 2 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 a 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 "lr2.h"
#include "conversions.h"

// Comment out the line below in order to switch the application mode to receiver
#define DEMO_APP_TRANSMITTER

#define PROCESS_COUNTER 5
#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 300

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

static lr2_t lr2;
static log_t logger;

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

/**
 * @brief LR 2 data reading function.
 * @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
 * @return Nothing.
 * @note None.
 */
static void lr2_process ( void );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    lr2_cfg_t lr2_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.
    lr2_cfg_setup( &lr2_cfg );
    LR2_MAP_MIKROBUS( lr2_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == lr2_init( &lr2, &lr2_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    lr2_default_cfg( &lr2, 0, 0 );
    lr2_process( );

    lr2_cmd( &lr2, LR2_CMD_SYS_GET_VER, resp_buf );
    log_printf( &logger, " System VER: %s \r\n", resp_buf );
    
    lr2_cmd( &lr2, LR2_CMD_MAC_PAUSE, resp_buf );
    log_printf( &logger, " MAC PAUSE: %s \r\n", resp_buf );

    lr2_cmd( &lr2, LR2_CMD_RADIO_SET_WDT, resp_buf );
    log_printf( &logger, " RADIO SET WDT 0: %s \r\n", resp_buf );
    
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    log_printf( &logger, " Application Mode: Transmitter\r\n" );
#else
    log_printf( &logger, " Application Mode: Receiver\r\n" );
#endif
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    lr2_process( );
    
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    uint8_t hex_buf[ 50 ] = { 0 };
    uint8_t cnt = 0;
    for ( cnt = 0; cnt < strlen( send_message ); cnt++ ) 
    {
        uint8_to_hex( send_message[ cnt ], &hex_buf[ cnt * 2 ] );
    }
    if ( LR2_OK == lr2_tx( &lr2, hex_buf ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Sent message: %s", send_message );
        log_printf( &logger, " Response : %s\r\n", resp_buf );
    }
    Delay_ms ( 1000 );
#else
    if ( LR2_OK == lr2_rx( &lr2, LR2_ARG_0, resp_buf ) ) 
    {
        uint8_t text_buf[ 20 ] = { 0 };
        uint8_t hex_buf[ 3 ] = { 0 };
        uint8_t cnt = 0;
        for ( cnt = 0; cnt < ( strlen( resp_buf ) - 10 ); cnt += 2 )
        {
            hex_buf[ 0 ] = resp_buf[ 10 + cnt ];
            hex_buf[ 1 ] = resp_buf[ 11 + cnt ];
            text_buf[ cnt / 2 ] = hex_to_uint8( hex_buf );
        }
        log_printf( &logger, "Received message: %s\r\n", text_buf );
    }
#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 lr2_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 = lr2_generic_read( &lr2, 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++ ) 
            {
                lr2_put_char( &lr2, uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] );
                lr2_isr_process( &lr2 );
            }
            
            // Clear RX buffer
            memset( uart_rx_buffer, 0, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );
        } 
        else 
        {
            process_cnt--;
            
            // Process delay 
            Delay_ms ( 100 );
        }
    }
}

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

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资源

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