
LoRa 是LPWAN通信技术中的一种, 以其远距离、低功耗、多节点、低成本、抗扰特性等诸多特点在物联网应用中已渐露锋芒。同时,在一些 B 端行业, 如能源、公共安全、智慧楼宇、电力、军事工业等行业,LoRa都得到了广泛应用。 8 _2 z/ x( ^! B$ K3 i* f9 |" P LORA芯片介绍0 a. A) b; U6 X/ R Semetch公司作为LoRa核心技术的主要拥有者,已开发或授权开发出多款芯片,当前市场上主要的形式有两种:3 I( {1 q1 i# _ " ]$ {3 O& L! {8 T% n, M8 X5 e: ~+ l 一、纯射频芯片. C$ N& C- P$ c i. W% b. M " U1 m" g0 N+ x 这种传统的LoRa射频芯片使用方式主要采用USART或SPI接口外接MCU的方式,这种方式由于要外接一颗MCU芯片,所以设计较复杂,功耗较高难控制,成本比较大。目前市面上的相当一部分的SX126x/SX127x芯片模组均采用这种方式,比如SX1268+STM32的方式。 二、LoRa SOC 芯片0 a9 Y6 U. K& o! c 3 t# |9 o Q" ]- J, B1 y1 R 一种新的设计方式是把MCU和LoRa芯片放到一个片上系统上,形成一种SoC的设计方式。这里首推ST公司的LoRa SOC 芯片STM32WL 系列。 0 v' ?1 d9 i4 Q3 Z! [$ I1 {( O2 G1 | ST作为Semtech公司第一个LoRa IP授权的公司,其结合自身在STM32芯片上的优势,开发出全球首款LoRa SOC 芯片STM32WL。STM32WL 微控制器以 Arm® Cortex®‐M4 内核架构为基础,联合SX126x构建,在同一芯片上集成了通用微控制器和 sub-GHz 无线控制单元,支持多种调制模式(LoRa®、(G)FSK、(G)MSK 和 BPSK)。( m1 F2 w& x' u, o+ |" J' v7 y + D9 `- c: [2 y/ u% W ![]() [9 z9 @' ]1 Z8 {+ U2 w STM32WL系列芯片具有如下优势:5 r. i' Z8 l2 V# z/ @1 l8 } 1、深度集成设计,可实现灵活的资源使用和高效的电源管理,这有助于在降低 BOM 成本的同时提供更出色的用户体验。 " x3 o; D- \5 x* | 2、功耗控制优秀,STM32WL 系列采用与超低功耗 STM32L4 微控制器中实现的同种技术进行开发,为需要通过sub-GHz 收发器延长电池使用寿命和扩展 RF 距离的应用提供相似的数字和模拟外设。 _1 G8 [5 F# Z9 [ / D) n Z5 P Z5 Q 3、兼容性更强,STM32WL MCU 提供了双电源输出和宽泛线性频率范围,以满足任何无执照 RF 频谱的需求。: M& B* Q7 Y) }! L- z1 [" H1 I 总体而言,STM32WL 产品是 STM32 系列在 sub-GHz 无线连接领域的领军产品,兼具易用性和可靠性,同时可完美满足各种工业和消费类应用的需求。* x; v! L* {# Y7 L' Y7 ? STM32WL有两种主要芯片,一种是STM32WLE5系列,另一种是STM32WL5x系列。两者的主要区别是 STM32WLE5采用 Arm® Cortex®‐M4 单核设计,STM32WL5x在前者基础上加了一个 Arm® Cortex®‐M0+内核,组成双核设计。9 d) Y5 |/ u2 B: I# g8 k0 c$ P 4 j3 o4 ?9 b' ~1 {/ M7 l$ c: v 目前市面上常用的是STM32WLE5系列芯片,下面介绍一下其主要特点: 1、无线连接 ( N1 j1 U+ v# V% \ STM32WLE5 微控制器符合 LoRa Alliance® 发布的 LoRaWAN® 规范的物理层要求。其支持的 LoRa®、(G)FSK、(G)MSK 和 BPSK 调制也可用于传统或专有协议。 无线电功能适用于以符合无线电法规为目标的系统,这些法规包括但不限于 ETSI EN 300 220、FCC CFR 47 第 15 部分、“中国法规要求”和日本 ARIB T-108。从 150 MHz 到 960 MHz 的连续频率覆盖可以支持全球所有主要的 sub-GHz ISM 频段: N4 a7 z3 g3 ~ 2、系统外设 9 s& ]) Z' P1 c0 d: l6 e5 M% Y STM32WLE5 系列具有丰富的利于通信的外设及特性,包括多达 43 个 GPIO、用于优化功耗的集成 SMPS 以及多种可最大限度延长电池使用寿命的低功耗模式。双电源输出和宽线性频率范围确保全球兼容性。4 i2 u J6 G6 ~; b- d 3、安全和 ID. @4 d2 J0 M1 a4 T g% v& R0 Y# ~! c- r: N" _4 Z3 f 除了无线和超低功耗特性外,STM32WL 微控制器还包括嵌入式安全硬件功能,例如 128 位/256 位 AES 硬件加密、PCROP 读/写保护以及使用椭圆曲线加密引擎的公钥加密。 4 t; |& ]7 `0 ], r ![]() ; Y. ~8 Y. a4 b- s( w+ G 目前市场上STM32WLE5系列主要用的是STM32WLE5CB, STM32WLE5CC和STM32WLE5JC这三款。它们的主要区别在于内存大小和外设接口的多少。+ b& R" F6 b# m; y4 t- h 3 C: r( M; g2 Y1 z LORA模组介绍9 j4 c4 u" ^5 l. W& }2 J7 U 易智联(西安)科技有限公司作为国内最早介入并推广STM32WL的厂商,目前已推出基于STM32WLE5CB, STM32WLE5CC和STM32WLE5JC芯片的模组LM401, LM402CC和LM402JC,涵盖433MHZ~510MHZ和865MHZ~928MHZ两个频段。 * V/ t% M0 N" ~: c 下面重点介绍一下LM401模组。& w. p- X2 u+ N1 x# Z K; }9 f LM401无线通信模组是基于ST最新推出的全球首款支持 LoRa协议的SoC深度开发,具备通信远、待机功耗低、抗干扰能力强、接口通用等特性。% V* I0 J( ]! g5 ~4 l2 S ; A V. B2 b5 q% X' c LM401无线通信模组外形尺寸小、接口资源丰富、便于集成,支持用户二次开发。- h1 |( Q2 D& g. C6 x# m LM401模组主要规格:$ k% i( L9 F0 l+ p+ A 7 b, @' |% {) O2 b ![]() ![]() . r" N! J4 L9 F: d' r! |2 } LM401模组购买地址:0 j4 j9 A( ]. T X+ z7 |! a ![]() 0 G3 n" \" w7 P2 x LORA产品选型 综合供货周期、降成本以及降功耗等多方面考虑,同时由于易智联可以提供二次开发的开源资料和技术支持,最后决定选择STM32WL方案,先用易智联的LM401的评估板LM401-Pro-Kit进行验证开发,最后采购LM401模组外扩底板做最终的定型产品。 ———————————————— 版权声明:enchen |
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