
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。" U) \! {& X. }( G7 e9 D LORA芯片介绍 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: $ [, G, y/ D/ k& x% n 一、纯射频芯片 % H4 H; d K- n. X6 b 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。9 z# w$ `. X. @, |( s ; r! U! [4 U0 `0 V2 t3 }9 o5 R9 Z 二、LoRa SOC 芯片 , d, q5 _2 Z' A 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。9 C7 N% H: v% Y1 r+ ]9 O - d8 ]1 a) M- P3 d( p' ` 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)。0 J% I/ l0 y. {- z8 a& ^9 Z0 n % s1 A% [4 S; c4 t ![]() ! E& {1 ~( n0 N( H" v9 \: _ STM32WL系列芯片具有如下优势:* T2 h S* H3 |- a2 c ; V$ k' @: K, R4 j/ M- S4 _ 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。, T7 b; R w$ _. O5 } ( h& y. p6 M$ }* }- g5 J 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。% u1 o. C% o# t5 p3 Q: |! H 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。 # F$ c4 i# r$ L9 y" W; m: W* y- V 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。$ g( [. F0 L& F; h 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。7 r, r2 [/ L C 3 [' f7 `1 X6 c' J: F 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: , m. ?, w8 |, f3 H3 R3 D: t' D, q" A 1、无线连接4 L, ^7 p0 g7 K6 q6 x ?; u( g6 s 6 u+ h% Y' v# }" i% N 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。2 U9 f: _5 E4 H4 W3 F & v$ @* q" X9 [( q E" q 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 2、系统外设& t4 \2 X' f: Q# H$ C 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。 1 b$ [8 \$ A! z1 y6 s1 G 3、安全和 ID8 r0 V: z$ u2 z 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。- D# i5 Z( `" ?3 ~( e% M- y4 D; W$ C 9 H& t" O' y8 O# @0 F3 ] ![]() 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。 ! a& j) {3 r7 W3 }$ q5 ^6 | LORA模组介绍 - l- g( J$ X( F; M i7 t6 b 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。 下面重点介绍一下LM401模组。 7 f' R& u1 d% m) F# B( ?& N- q 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。2 t" f0 G0 k) C# y4 p, P. q9 M 3 g5 V+ [2 g* h& l 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。& B2 x8 O' g- j3 @$ N; h0 S3 c& S LM401模组主要规格: ![]() 2 n R# b6 R6 A# \$ Z! Y ![]() LM401模组购买地址:6 y: Q U; H, m0 i& r+ k/ B9 d, D ) v7 [& t1 m/ \7 C! ~* H# M ![]() 5 G, H! q% i2 m3 I7 f 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。; {3 [! |% Z! z' J# J ———————————————— 版权声明:enchen ' x$ b- h7 N$ l- t g |
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