LoRa智能組網(wǎng)芯片-快速上手指南與性能評(píng)測(cè)

摘要：致遠(yuǎn)電子LoRa智能組網(wǎng)芯片，單芯片具備無(wú)線通訊，信號(hào)采集，數(shù)據(jù)運(yùn)算，數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)加密等功能，助力您打造一個(gè)小而美的無(wú)線通訊節(jié)點(diǎn)。

LoRa智能組網(wǎng)芯片簡(jiǎn)介

ZSL42x系列是致遠(yuǎn)電子自主研發(fā)的LoRa智能組網(wǎng)芯片。該產(chǎn)品集成無(wú)線收發(fā)器，超低功耗MCU，射頻收發(fā)匹配電路和濾波電路。支持自組網(wǎng)透?jìng)鲄f(xié)議、LoRaNET、LoRaWAN、LinkWAN、CLAA等軟件組網(wǎng)協(xié)議。且芯片支持二次開(kāi)發(fā)，擁有256K字節(jié)Flash，32K字節(jié)SRAM，45個(gè)通用IO口，多個(gè)SPI,IIC,UART數(shù)字接口，內(nèi)置ADC,DAC等模擬外設(shè)，支持AES-256硬件加密。

圖1 LoRa智能組網(wǎng)芯片功能框圖

1. 射頻性能參數(shù)：

· 工作頻段：470~510MHz;

· 發(fā)射功率：可調(diào)，最大21dBm;

· 接收靈敏度：-148dBm(速率0.024kb/s), -125dBm(速率5.4kb/s);

· 休眠電流：0.9uA(最低電流)，1.7uA(RAM保存，運(yùn)行協(xié)議棧);

· 接收電流：4.3mA(MCU內(nèi)核休眠);

· 發(fā)射電流：108mA(21dBm發(fā)射)，65mA(17dBm發(fā)射);

圖2 ZSL42x系列LoRa智能組網(wǎng)芯片

如何快速完成一包數(shù)據(jù)的收發(fā)?

ZSL420-EVB是為用戶快速上手開(kāi)發(fā)ZSL42x系列LoRa芯片而設(shè)計(jì)的一款評(píng)估套件，搭配致遠(yuǎn)電子WirelessCfg上位機(jī)配置工具，可以快速實(shí)現(xiàn)芯片的參數(shù)配置、功能驗(yàn)證和性能測(cè)試。ZSL420-EVB出廠默認(rèn)使用的是自組網(wǎng)透?jìng)鲄f(xié)議，支持AT指令操作，上手最簡(jiǎn)單。

以下為大家介紹的是最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)收發(fā)操作，如需了解更多功能的使用方法，請(qǐng)前往我司官網(wǎng)或在公眾號(hào)后臺(tái)詢問(wèn)詳細(xì)開(kāi)發(fā)手冊(cè)。

圖3 ZSL420-EVB評(píng)估套件

2. 設(shè)備連接

選擇1塊評(píng)估板1，通過(guò)USB轉(zhuǎn)串口接口與PC連接，打開(kāi)WirelessCfg配置工具，選擇LoRa設(shè)備類型，選擇正確的串口號(hào)，打開(kāi)串口后連接設(shè)備即可。

圖4 連接設(shè)備

3. 設(shè)備配置

要使用評(píng)估板實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，只需要將兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的本地地址與目標(biāo)地址交叉，并為他們配置相同的速率等級(jí)和通道號(hào)，修改后保存配置即可?？蓞⒖枷聢D配置進(jìn)行修改后保存。

圖5設(shè)備配置

4. 遠(yuǎn)程添加設(shè)備

配置成功后，將評(píng)估板2上電，在配置工具中選擇添加遠(yuǎn)程設(shè)備，通道和工作速率設(shè)置成與遠(yuǎn)程設(shè)備一致，設(shè)置合適的搜索時(shí)間，最后點(diǎn)擊搜索即可查詢到在線的遠(yuǎn)程設(shè)備。

圖6 添加遠(yuǎn)程設(shè)備

搜索到遠(yuǎn)程設(shè)備后，雙擊遠(yuǎn)程設(shè)備，修改PanID、速率等級(jí)和通道號(hào)與評(píng)估板1相同，本地地址和目標(biāo)地址與評(píng)估板1交叉，點(diǎn)擊保存后，即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。

如需使用自組網(wǎng)、遠(yuǎn)程升級(jí)等高級(jí)功能，可前往我司官網(wǎng)或在公眾號(hào)后臺(tái)詢問(wèn)詳細(xì)開(kāi)發(fā)手冊(cè)資料。

LoRa智能組網(wǎng)芯片實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

一般情況下，使用LoRa用戶最關(guān)心的兩個(gè)參數(shù)是“通信距離”與“功耗”，針對(duì)這兩項(xiàng)參數(shù)我司也單獨(dú)進(jìn)行了測(cè)試，下面是測(cè)試方案及結(jié)論。

1. 功耗測(cè)試

評(píng)估板預(yù)留有電流測(cè)試接口，將萬(wàn)用表或者電流探頭接入電流測(cè)試接口即可測(cè)量芯片的電流消耗，以休眠電流為例，將跳線帽拔出后，按下休眠按鍵進(jìn)入休眠模式，即可測(cè)量休眠電流，實(shí)測(cè)總消耗電流1.7uA。

圖7 休眠電流數(shù)據(jù)

2. 距離測(cè)試

在WirelessCfg配置工具的距離測(cè)試功能中，可以對(duì)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拉距測(cè)試，開(kāi)始測(cè)試后會(huì)持續(xù)收發(fā)數(shù)據(jù)，配置工具中將記錄發(fā)包數(shù)、收包數(shù)等信息。

圖8 開(kāi)始通信測(cè)試

我們選取了最常見(jiàn)的在城市道路進(jìn)行測(cè)試，配置速率等級(jí)6，實(shí)測(cè)在2.4km距離下能夠正常通信，滿足丟包率小于1%的要求。

實(shí)測(cè)環(huán)境道路中間有樹(shù)木和車輛遮擋，在空曠環(huán)境下效果會(huì)更佳。

圖9 拉距測(cè)試實(shí)際環(huán)境