文章目錄

一、概述

二、接線

三、燒錄（測試程序）

四、AT指令

五、通信測試

六、遠程燈控（開關(guān)）

七、遠程燈控（指定設(shè)備）

01、概述

安信可 LoRa 系列模塊，用于超長距離擴頻通信，抗干擾性強，能夠最大限度降低電流消耗，高靈敏度，傳輸距離遠，可靠性高。（以下教程以安信可Ra-01、Ra-01H、Ra-02為例）

02、接線

如下是Ra-01，Ra-01H，Ra-02對應(yīng)51測試板的接線:

(LoRa模塊上的8線分別與測試板上的，如下圖所示)

03、燒錄（測試程序）

(本測試程序是使用51系列的單片機開發(fā)的，僅提供測試參考用于驗證模塊的性能與良好，如需在此程序上進行二次開發(fā)，則不提供源碼編寫支持）

示例固件燒錄

示例固件下載地址(https://docs.ai-thinker.com/lora)

測試板燒錄方法

●用串口工具連接51測試板RX,TX,GND,連接方法如下圖所示（燒錄時請對應(yīng)相應(yīng)的單片機型號，此程序?qū)?yīng)的單片機為為安信可提供的STC15W408AS型號）。

●軟件下載請到官網(wǎng)上(http://www.stcmcu.com/)下載

●打開STC-ISP工具，點擊檢測MCU選項，模塊會自動完成軟件配置

●點擊“打開程序文件”，選擇MCU的Hex固件，注意輸入用戶程序運行時的IRC頻為22.1184MHz

●點擊下載編程后工具會將所選擇的固件燒錄到單片機里，此時完成下載（注：如果點擊監(jiān)測和下載工具界面無反應(yīng)，那么請嘗試點擊以后進行一次復(fù)位啟動）

示例固件測試

固件下載完成后，請重新復(fù)位測試板。

插上LoRa轉(zhuǎn)接板，此測試必須要兩塊測試板，一塊用來發(fā)送，另外一塊用來接收。

當(dāng)模塊上電時不做任何操作，則LoRa模塊進入接收模式。當(dāng)其中一個測試板按下按鍵，模塊進入發(fā)送模式，模塊右邊的燈會亮起，另外一個模塊處于接收模塊，如果收到數(shù)據(jù)，左邊的燈會閃爍。

按照如圖所示，在測試板上接入USB轉(zhuǎn)TTL工具，打開串口可以收到模塊發(fā)送的打印信息

04、AT指令

（本次測試基本參數(shù)均為出廠默認參數(shù)，均采用Ra-06的出廠固件，在測試串口時，需配置串口默認波特率9600，偶校驗才能進行數(shù)據(jù)收發(fā)和AT指令測試）

AT 指令采用基于 ASCII 碼的命令行，命令格式如下：

請求消息格式為：AT+[OPTION][para, …][r][n]?？梢圆患訐Q行符(rn)！

AT指令分為如下幾塊：

（1）基本執(zhí)行指令

（2）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置指令

（3）LoRa參數(shù)配置設(shè)置指令

（4）數(shù)據(jù)傳輸格式指令

詳細的指令語法以及參數(shù)調(diào)配請參照如下鏈接中的AT指令文檔：

https://docs.ai-thinker.com/_media/ra-06_at_command-20191104.pdf

05、通信測試

（本次測試基本參數(shù)均為出廠默認參數(shù)，均采用Ra-06的出廠固件，在測試串口時，需配置串口默認波特率9600，偶校驗才能進行數(shù)據(jù)收發(fā)和AT指令測試，測試時請加裝符合規(guī)格參數(shù)的天線，否則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯誤或者無法通信）

點對點通信

步驟一（主機）：

AT+ADDR=2 //設(shè)置本機主機地址為2

AT+TADDR=3 //設(shè)置目標(biāo)地址為3

步驟二（節(jié)點1）：

AT+ADDR=3 //設(shè)置本機主機地址為2

AT+TADDR=1 //設(shè)置目標(biāo)地址為1

AT+RECV=1 //接收數(shù)據(jù)

步驟三（主機）：

AT+MSG=Ai-Tinker //主機發(fā)送數(shù)據(jù)

一對多廣播通信測試示例

步驟一（主機）：

AT+ADDR=1 //設(shè)置本機主機地址為1

AT+TADDR=65535 //設(shè)置目標(biāo)地址為廣播地址

步驟二（節(jié)點1）：

AT+ADDR=2 //設(shè)置本機主機地址為2

AT+TADDR=1 //設(shè)置目標(biāo)地址為1

AT+RECV=1 //接收數(shù)據(jù)

步驟三（節(jié)點2）：

AT+ADDR=3 //設(shè)置本機主機地址為2

AT+TADDR=1 //設(shè)置目標(biāo)地址為1

AT+RECV=1 //接收數(shù)據(jù)

步驟四（主機）：

AT+MSG=1234567890 //主機發(fā)送數(shù)據(jù)

06、遠程燈控（開關(guān)）

來深度解析一下Lora在照明設(shè)備中的應(yīng)用原理。做過或者接觸過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開發(fā)的朋友應(yīng)該比較清楚，無線模塊在這個行業(yè)中所占的比重，無線控制其實就是A端發(fā)送一個信號，B端收到以后做出相應(yīng)動作的一個過程。

設(shè)備組成

今天用的設(shè)備比較簡單，就是入門級的STC主控MCU，2個含SX1278芯片的Ra-01模塊，2根彈簧天線。

安信可淘寶店是默認一個Ra-01模組配送一根433MHz彈簧天線的，很方便。 推薦bug一個！另外生成的HEX文件，用串口燒錄。

遠程燈控（開關(guān)）

原理分析

目前手上有兩個同樣的設(shè)備，燒錄同樣的程序，程序運行在MCU中，通過外接的SPI驅(qū)動Ra-01射頻模塊發(fā)射和接收數(shù)據(jù)，接收端接收到這個數(shù)據(jù)做出響應(yīng)，實現(xiàn)一個遠程控制燈開和關(guān)的方案。

基本通信

首先需要兩個模組間能夠進行通信，代碼中需要編輯發(fā)射機以及接收機；

這里定義出接收機和發(fā)送機的邏輯代碼，完成發(fā)送和接收，這部分直接放在了主函數(shù)中了，可以把它放在單獨文件中這樣就便于觀察條理了。

else {
			P32 = 1;
			RF_EX0_STATUS = SX1276ReadBuffer( REG_LR_IRQFLAGS);
if (RF_EX0_STATUS > 0) {
if ((RF_EX0_STATUS & 0x40) == 0x40) {
					CRC_Value = SX1276ReadBuffer( REG_LR_MODEMCONFIG2);
if (CRC_Value & 0x04 == 0x04) {
						SX1276WriteBuffer(REG_LR_FIFOADDRPTR, 0x00);
						SX1278_RLEN = SX1276ReadBuffer(REG_LR_NBRXBYTES);
						lpTypefunc.lpSwitchEnStatus(enOpen);
						lpTypefunc.lpByteWritefunc(0x00);
for (RF_REC_RLEN_i = 0; RF_REC_RLEN_i < SX1278_RLEN;RF_REC_RLEN_i++) {
recv[RF_REC_RLEN_i] = lpTypefunc.lpByteReadfunc();
						}
						lpTypefunc.lpSwitchEnStatus(enClose);
recv[RF_REC_RLEN_i] = '';
						RF_RECEIVE();						
						uartSendString(recv);
						P17 = 0;
					}
				} 
else if ((RF_EX0_STATUS & 0x04) == 0x04) {
if ((RF_EX0_STATUS & 0x01) == 0x01) { //表示CAD 檢測到擴頻信號 模塊進入了接收狀態(tài)來接收數(shù)據(jù)
						SX1276LoRaSetOpMode(Stdby_mode);
						SX1276WriteBuffer(REG_LR_IRQFLAGSMASK, IRQN_RXD_Value); //打開發(fā)送中斷
						SX1276WriteBuffer(REG_LR_HOPPERIOD, PACKET_MIAX_Value);
						SX1276WriteBuffer( REG_LR_DIOMAPPING1, 0X02);
						SX1276WriteBuffer( REG_LR_DIOMAPPING2, 0x00);
						SX1276LoRaSetOpMode(Receiver_mode);
					} 
else {                          
						SX1276LoRaSetOpMode(Stdby_mode);
						SX1276WriteBuffer(REG_LR_IRQFLAGSMASK,IRQN_SEELP_Value);   //打開發(fā)送中斷
						SX1276WriteBuffer( REG_LR_DIOMAPPING1, 0X00);
						SX1276WriteBuffer( REG_LR_DIOMAPPING2, 0X00);
						SX1276LoRaSetOpMode(Sleep_mode);
//PA_SEELP_OUT();
					}
				}
else {
					SX1276LoRaSetOpMode(Stdby_mode);
					SX1276WriteBuffer(REG_LR_IRQFLAGSMASK, IRQN_RXD_Value);  //打開發(fā)送中斷
					SX1276WriteBuffer(REG_LR_HOPPERIOD, PACKET_MIAX_Value);
					SX1276WriteBuffer( REG_LR_DIOMAPPING1, 0x02);
					SX1276WriteBuffer( REG_LR_DIOMAPPING2, 0x00);
					SX1276LoRaSetOpMode(Receiver_mode);
				}
				RF_REC_RLEN_i = 0;
				SX1276WriteBuffer( REG_LR_IRQFLAGS, 0xff);
				Delay1s(300);
			} else {
				P17 = 1;
			}
		}

編輯通信內(nèi)容代碼

定義兩組通信，分別為內(nèi)容分別為1和2，這個對應(yīng)后面邏輯中的兩個按鍵。

SX1276WriteBuffer( REG_LR_IRQFLAGS, 0xff);
FUN_RF_SENDPACKET("1",1);
Delay1s(1000);
SX1276WriteBuffer( REG_LR_IRQFLAGS, 0xff);

SX1276WriteBuffer( REG_LR_IRQFLAGS, 0xff);
FUN_RF_SENDPACKET("2",1);
Delay1s(1000);
SX1276WriteBuffer( REG_LR_IRQFLAGS, 0xff);

應(yīng)用層邏輯設(shè)計

如上所示，通信步驟就完成了，接下來就是觸發(fā)邏輯以及響應(yīng)邏輯的應(yīng)用層代碼了，這一部分需要結(jié)合應(yīng)用設(shè)備功能來設(shè)計，硬件資源一共有10個LED和兩個按鍵，就以目前資源來來做一個按鍵控制燈的邏輯。

按照原理圖定義IO口

#ifndef __GPIO_H
#define __GPIO_H
#define KEY                                  P30
#define KEY2                                 P31
#define led                                  P16
#define led2                                 P35
#define UART_TX_PIN                          P31

按鍵控制邏輯

if (P30 == 0) {
P17 = 1;
P32 = 0;
SX1276WriteBuffer( REG_LR_IRQFLAGS, 0xff);
FUN_RF_SENDPACKET("1",1);
Delay1s(1000);
SX1276WriteBuffer( REG_LR_IRQFLAGS, 0xff);
		} 
else if (P31 == 0) {
P17 = 1;
P32 = 0;
SX1276WriteBuffer( REG_LR_IRQFLAGS, 0xff);
FUN_RF_SENDPACKET("2",1);
Delay1s(1000);
SX1276WriteBuffer( REG_LR_IRQFLAGS, 0xff);
		}

if(recv[0] == '1') 
						{
							P35 = ~P35;
						}
else if(recv[0] == '2')
						{
							P16=0;
							P35=1;
						}

至此就完成了遠程控制燈開關(guān)的邏輯編寫了，利用提供的源碼稍作修改就能做出這個效果。

07、遠程燈控（指定設(shè)備）

原理分析

上述的設(shè)備應(yīng)用在實際場景中已經(jīng)能做到星型組網(wǎng)，但是這個組網(wǎng)的通信方式就不是很符合燈控設(shè)備的控制邏輯。

因為在上述所寫的代碼中，這個設(shè)備是全頻段通信的，也就是說同一個固件，燒錄在不同設(shè)備中，只要按下按鍵，所有的設(shè)備都會響應(yīng)。

所以接下來做的操作就是在這個代碼的基礎(chǔ)上做出修改讓主控可以隨意控制多個設(shè)備。一對多單個控制方式很多，先來做一種最簡單的方法，按鍵A控制發(fā)射在470頻段，按鍵B控制發(fā)送在480頻段。

主機代碼

下面是計算好的頻段

unsigned char Frequency[3] = { 0x6c, 0x80, 0x00 };//470Mhz
//unsigned char Frequency[3] = { 0x6c, 0x80, 0x00 };//430Mhz 頻率設(shè)置
//unsigned char Frequency[3] = { 0x6c, 0x80, 0x12 };//475.5Mhz 頻率設(shè)置
//unsigned char Frequency[3] = { 0x78, 0x10, 0x00 };//480.25Mhz 頻率設(shè)置
//unsigned char Frequency[3] = { 0x78, 0x20, 0x00 };//480.5Mhz 頻率設(shè)置

在按鍵B處定義出按鍵數(shù)組，表示按下按鍵B模塊跳到480頻段發(fā)送數(shù)據(jù)2

} else if (P31 == 0) {
Frequency[0] = 0x78;
Frequency[1] = 0x20;
Frequency[2] = 0x00;
SX1276LoRaSetRrequency();
		    SX1276WriteBuffer( REG_LR_IRQFLAGS, 0xff);
FUN_RF_SENDPACKET("2",1);
Delay1s(1000);
SX1276WriteBuffer( REG_LR_IRQFLAGS, 0xff);
		}

#define IRQN_TXD_Value                               0xF7
#define IRQN_RXD_Value                               0x9F
#define IRQN_CAD_Value                               0xFA
#define IRQN_SEELP_Value                             0xFF
#define PACKET_MIAX_Value                            0xff
extern unsigned char Frequency[3];

從機代碼

在這里，要單獨生成480和470頻段的接收機代碼固件，分別燒錄到我們的從機模塊中，我們只要控制以下代碼段就可以完成對不同頻段的控制效果。（這里的從機代碼，我們可以直接使用第一節(jié)中的燈控代碼即可）

unsigned char Frequency[3] = { 0x6c, 0x80, 0x00 };//470Mhz
//unsigned char Frequency[3] = { 0x6c, 0x80, 0x00 };//430Mhz 頻率設(shè)置
//unsigned char Frequency[3] = { 0x6c, 0x80, 0x12 };//475.5Mhz 頻率設(shè)置
//unsigned char Frequency[3] = { 0x78, 0x10, 0x00 };//480.25Mhz 頻率設(shè)置
//unsigned char Frequency[3] = { 0x78, 0x20, 0x00 };//480.5Mhz 頻率設(shè)置

總結(jié)

第一步：要確保能夠通信，然后在通信的基礎(chǔ)上再來對收到的值進行判斷，并且做出相對的輸出結(jié)果（控制燈的方案），到這里完成了最主要的內(nèi)容——通信部分。

第二步：考慮需要實現(xiàn)的一個主機控制不同的設(shè)備，這樣可以把從機工作在不同頻段，主機切換頻段來完成通信。

審核編輯 黃宇