利用LoRa™技术的强大功能,解锁超长距离通信的潜力
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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。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G071RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
36864
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图
一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
此款Click板可通过两种方式进行接口连接和监控:
Application Output
- 在调试模式下,使用“Application Output”窗口进行实时数据监控。按照本教程正确设置它。
UART Terminal
- 通过UART终端使用USB to UART converter监控数据有关详细说明,请查看本教程。
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