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lora开发(一)

2020/10/16 17:46:05 文章标签: lora开发

导师让开发一个lora模块,边研究边记录。 lora是什么?它是一种最新协议,和前段时间火热的NB-IoT分庭抗衡。 它的特点是:传输距离远,并且功耗低,成本低。 缺点:传输速率低,相互之间会…

导师让开发一个lora模块,边研究边记录。

lora是什么?它是一种最新协议,和前段时间火热的NB-IoT分庭抗衡。
它的特点是:传输距离远,并且功耗低,成本低。
缺点:传输速率低,相互之间会有频谱干扰,需要新建信号塔,基站等网络。
并且Lora的使用更多需要与网关结合。

国外lora相当流行,中国则三大运营商加华为主推NB-IoT,只有中兴在发展lora。

调查中涉及到几个词区分一下。

lora,它本体是一种协议,是一种新型的通信技术,不是模块。
SX1278(中国)/SX276(欧美)是一种搭载lora协议的芯片,也不是模块。
F8L10D/F8L10S等,这是模块。主要都是semtech这家公司在整。

而导师实际目的是做一个基于lora协议的通信模块。

目标确定之后去淘宝搜查。

发现有自组网和点对点。了解了下自组网大概就是有很多节点相互通信,点对点就只有两个,并且不需要服务器。

下面这个故事很好的讲述了自组网的由来
无线自组网为一种特殊的自组织、对等式、多跳、无线移动网络,它是在无线分组网的基础上发展起来的。在军事应用中,如果多个头盔中带有无线网络节点的单兵之间要进行通信,需要借助于传统互联网中的路由器的话,那么在战场上只要找到路由器的位置,把路由器破坏掉,那么整个网络的通信就中断了,配备再好设备的单兵也无法接受上级的指令,就变成了“无头苍蝇”。于是,设计者提出了另一种思路:让每一个单兵头盔上的计算装置既能够计算,又能够作为路由器参与组网与转发数据。这样,无论士兵之间的相互位置如何改变,他们头盔中的无线自组网节点天线能够快速地接收到邻近节点的无线信号,节点的路由器模块再根据当时的相邻节点位置,启动路由算法,自动调整节点之间的通信关系,形成新的网络拓扑结构。

官方的一些话:自组网中每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。

灵敏度的绝对值越大越好。

在淘宝挑选的商家:
1正点原子的ATK—LORA—01无线串口,可以实现自组网和中继功能。可以点对点传输。具有广播功能,发送的一个数据可以被其他所有同地址的模块听到。
100MW功率,距离大于3000m,SPI接口,灵敏度-136dB,工作频段410-441MHz

2亿佰特的E32-DTU,传输距离20 000m,RS232和RS485接口。灵敏度-130dBm,工作频段425-450MHz

3有人物联网的L101-L-C,传输距离2000m,数据接口UART-TTL:1200bps - 115200bps,接收灵敏度-138.5dBm,工作频段398~525MHz。

找到了SX1278/76的电路图,开始对着技术手册研究它的电路图。

参照的原理图主要是大神用安美通APC340模块去掉mcu飞线,用官网提供的文件修改的。
APC340F是APPCON推出的第三代无线燃气表抄表产品,其最大的特点是基于全新的无线扩频传输技术,在传输距离、穿透力、抗干扰等各项指标已接近RF领域的极限,综合性能处于行业最领先水平,APC340F通过结合第二代组网产品上的丰富应用经验,使产品运行更加高效,燃气表设计得以简化,后期维护成本更低,为用户提供了最佳的燃气表抄表解决方案。
在这里插入图片描述
原理图
电路图
sx1276图
在这里插入图片描述
sx127
SX1278引脚
(1)RFI_LF
第一个引脚通过SAW Filter接到PE4259,主要用于射频输入,输入频段2&3。
SAW Filter是一种滤波器,过滤射频开关传输过来的信号。由PE4259的1引脚给输入,传输到SX12781引脚。
从技术手册上知PE4259是一种射频开关。(百度上竟然没有射频开关的通俗讲解),从字面上看他是一种开关,非接触式,远程传输信号的开关。
PE4259技术手册的引脚描述

Lora的几个重要参数:
PAID:0X1010 相当于它的编号
协调器地址:0XFFFF

(2)2引脚VR_ANA主要用于 模拟电路 的稳压电源电压。
此引脚通过一个100nF电容接地。

(3)3引脚VBAT1——ANA,也是 模拟电路 供电电压。所以他和2引脚连接方法相同,都是通过一个100nF电容接地。但是他和14引脚VBAT_DIG数字模块的供电电压相连接。

(4)4引脚VR_DIG 数字电路 的稳压电源电压。连接同(2)。

(14)14引脚VBAT_DIG数字模块的供电电压相连接。同(3)。

(5)(6)5,6引脚XTA,XTB,他是IO口引脚,它的作用主要是连接XTAL,或者TCXO输入。
XTAL表示外部时钟输入,xtal表示外部晶振(External Crystal Oscillator)。在外面接一个32MHz的晶振。

(7)7引脚NRESET,IO口类型(IO意思即输入输出),主要用于复位触发输入。通过一个100欧姆的电阻接了出去。
AD小技巧:查找相似对象结束后怎样退出:右下角有一个clear或者中文清除,点击后即可清除。

(8-13)8-13引脚都是IO口,主要用于软件配置。它都通过排针接了出去。

(14)14引脚上面已经说过。

(15)GND引脚,接地即可。

(16)SCK引脚,这个主要用于SPI时钟的输入。
(17)MISO引脚,SPI通信的数据输出引脚,前面有篇博客是说SPI可以温习下。
(18)MOSI引脚,SPI通信的数据输入引脚。
(19)NSS引脚,SPI通信时的片选输入引脚。

(20)RXTX/RF_MOD:输出引脚,Rx/Tx开关控制,Tx模式为高。
TX 的意思原始来于Transmit一词,意思为发送,发射
RX 的意思原始来源于Receive一词 意思为接收,收到
它一个是经过电阻接地,一个是连接到EXBN8VxxxJX,这个家伙是个8针排阻,让我好生查找。

(21)RFI_HF(GND),是一个射频1输入引脚,和1引脚的频段2&3射频输入对应,也是通过SAW Filter接到PE4259,不同的是接到PE4259引脚的RF2,并且中间有很多通过电容接地。

(22)RFO_HF(GND)射频输出引脚,该项目中没有用到。按理说本该与21引脚相对应,接到RF1的嘛,但是最后没有和21引脚相结合,而是让21引脚和27引脚结合到了一起。
(23)接地。

(24)VBAT_RF射频模块的电源电压。它和VBAT_ANA,VBAT_DIG,模拟,数字各模块的电源电压进行对比。他们共同接到电压VDD_RFS处。

(25)VR_PA引脚是用于PA的稳压电源。它一方面经过两个100nf的电容接地,另一方面在又在27,28引脚之间通过电感后连接。
PA:在RF(射频)中应用,叫功率放大器。
(26)接地。

(27)PA_BOOST输出引脚,可选的大功率PA输出,适用于所有频段 。它连接到PE4259的RF1端。

(28)RFO_LF射频输出引脚,输出频段2&3。和1引脚相对应,一个2&3频段射频输入,一个2&3频段射频输出。共同连接到PE4259射频开关RF1和RF2中。

看一下PE4259射频开关

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
1235引脚好理解,电压一般用3.3V的,看4引脚,是CMOS电平,开关控制输入。其中:
TTL器件只能5V供电,逻辑“1”就表示5V,这电平(实际小于5V)就是TTL电平。
CMOS器件可用3-18V供电,3~18V的高电平就表示逻辑“1”,这电平就是CMOS电平。

原理图SMA:SMA的名称全称是Small A Type。是一种典型的微波高频连接器。其使用最高频率是18GHz,作射频电路设计中,经常会在电路中加入SMA接头用于输入和输出信号。在射频电路中SMA接头是最最常见的接头。
图形大概这种:
分外螺旋和内螺旋孔
在这里插入图片描述
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AD小技巧1:查看PCB时如何隐藏敷铜:快捷键ctrl + D,在多边形里选择隐藏即可。

在这里插入图片描述
在引出的排针的这部分里,FEM CSD,FEM SPARE,FEM ANT SEL,而FEM CPS和FEM CTX都有连接,猜测未连接的应该是与CPU连接。
一个排针主要用于SPI通信,一个排针主要用于IIC通信。

注意下方的三个VCC都接电容之后接地
原因:这个电容主要是滤除板上杂散高频或尖峰干扰的,布线时应尽量靠近单片机电源引脚,而电源滤波主要是面对外来干扰的属于外部防御,这个属于贴身防御。电路中vcc和地加个电容,是为了滤去电压和电流中的高频成分。因为所加的电容是不允许vcc产生的恒定电流通过的。电流的高频杂质成分越高,越能通过电容,导入地面。这样可以保证电源的输出稳定性。

AD小技巧2:修改图纸大小是在 设计——文档选项——标准风格 那里
AD小技巧3:标注原理图元器件是在 工具——标注
AD小技巧4:如何查看PCB的层数,在PCB编辑器界面按D+K键。
在这里插入图片描述
这部分是存储芯片,用的IIC通信,数据手册如下
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
由上图知,A0最小是0.7V,所以原理图上用R13电阻上拉电压,A1最大0.2V,所以原理图上直接接0欧姆电阻,而第三个电压最小是0.05V,所以直接接到电源处。


本文链接: http://www.dtmao.cc/news_show_300100.shtml

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