LoRa智能組網(wǎng)芯片簡介ZSL42x系列的特點(diǎn)及應(yīng)用

LoRa智能組網(wǎng)芯片簡介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)透傳協(xié)議、LoRaNET、LoRaWAN、LinkWAN、CLAA等軟件組網(wǎng)協(xié)議。且芯片支持二次開發(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

射頻性能參數(shù)：

1.工作頻段：470~510MHz

2.發(fā)射功率：可調(diào)，最大21dBm

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

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

5.接收電流：4.3mA（MCU內(nèi)核休眠）

6.發(fā)射電流：108mA（21dBm發(fā)射），65mA（17dBm發(fā)射）

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發(fā)ZSL42x系列LoRa芯片而設(shè)計(jì)的一款評估套件，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)證和性能測試。ZSL420-EVB出廠默認(rèn)使用的是自組網(wǎng)透傳協(xié)議，支持AT指令操作，上手最簡單。

以下為大家介紹的是最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)收發(fā)操作。

圖3 ZSL420-EVB評估套件

1、設(shè)備連接

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

圖4 連接設(shè)備

2、設(shè)備配置

要使用評估板實(shí)現(xiàn)簡單的點(diǎn)對點(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和通道號，修改后保存配置即可。可參考下圖配置進(jìn)行修改后保存。

圖5 設(shè)備配置

3、遠(yuǎn)程添加設(shè)備

配置成功后，將評估板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、速率等級和通道號與評估板1相同，本地地址和目標(biāo)地址與評估板1交叉，點(diǎn)擊保存后，即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的無線數(shù)據(jù)傳輸。如需使用自組網(wǎng)、遠(yuǎn)程升級等高級功能，可前往我司官網(wǎng)或在公眾號后臺詢問詳細(xì)開發(fā)手冊資料。

LoRa智能組網(wǎng)芯片實(shí)測數(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”，針對這兩項(xiàng)參數(shù)我司也單獨(dú)進(jìn)行了測試，下面是測試方案及結(jié)論。

1、功耗測試

評估板預(yù)留有電流測試接口，將萬用表或者電流探頭接入電流測試接口即可測量芯片的電流消耗，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，即可測量休眠電流，實(shí)測總消耗電流1.7uA。

圖7 休眠電流數(shù)據(jù)

2、距離測試

在WirelessCfg配置工具的距離測試功能中，可以對兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拉距測試，開始測試后會持續(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 開始通信測試

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

實(shí)測環(huán)境道路中間有樹木和車輛遮擋，在空曠環(huán)境下效果會更佳。

圖9 拉距測試實(shí)際環(huán)境

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