STM32应用-5-LORA模块测试
在一个物品定位项目中，需要用Lora实现物品定位功能。此项目没有选择NBIOT因为客户对于NB需要SIM卡，以及NB的成本并不满意，因此选择更低成本，且无需SIM卡的LORA方式。
硬件连接
其中，Lora模块的管脚连接方式如下：
| 序号 | 引脚 | 引脚方向 | 备注 |
| 1 | M0 | 输入（不可悬空） | 和M1配合，决定模块的工作模式（极弱上拉，如不使用可接地） |
| 2 | M1 | 输入（不可悬空） | 和M0配合，决定模块的工作模式（极弱上拉，如不使用可接地） |
| 3 | RXD | 输入 | TTL串口输入，连接到外部TXD引脚（可配置为漏极开路或上拉输入，详见手册） |
| 4 | TXD | 输出 | TTL串口输出，连接到外部RXD引脚（可配置为漏极开路或推挽输出，详见手册） |
| 5 | AUX | 输出（可悬空） | 指示模块工作状态，用户外部唤醒MCU，上电自检初始化期间输出低电平 |
| 6 | VCC | 模块电源正参考 | |
| 7 | GND | 模块地线 | |
| 8 | 固定孔 | 固定孔 | |
| 9 | 固定孔 | 固定孔 | |
| 10 | 固定孔 | 固定孔 |
采用杜邦线和USB-TTL模块，给LORA供电。需要注意的是，USB-TTL中, VCC和3V3用跳线帽相连接，确保VCC输出为3V3.
测试时，先采用模式0，进行测试。
重新采用带有电源的USB TTL，才能够正确使用。
定点模式验证
透传模式无需赘述，接下来重点测试和验证定点模式 。定点模式设置中，1,2 BYTE为模块地址，地址范围为0~65535，其中65535为广播地址。
第3个BYTE为信道
第5个参数为传输模式，其中C4对应的是定点模式。
定点模式时，两个信道最好选择不同，避免同时发射时，相互干扰。
设备1：自身地址0001，发射地址0002 , 发射信道02， 发射内容aabbcc
设备2：自身地址0002, 发射地址0001, 发射信道01， 发射内容aabb3f
可以看到，设备1和设备2发生了定点通信。注意：收发信道通常不同，以避免收发发生冲突
定点模式之广播地址发送普通地址接受
模块1配置为地址1，信道1，模块2配置为地址2，信道2
模块1发送FFFF02AABB3F，也就是向信道2广播，这时，模块2能够接收到广播消息
定点模式之普通发送广播接收
模块1的地址修改为FFFF，信道为01， 模块2地址为0002，信道为2，模块2发送普通消息001101aabbcc，这时模块1由于为广播地址，因此可以接受数据。
模块配置如上。
模块2往任意地址发送，模块1由于位于广播地址，可以成功接受。
待机功耗
模式0下，待机功耗为14.5mA，不算低。如果用5000mAH电池，预计待机仅仅为13天。因此，应该不会长期工作在模式0下。
Lora模块功能调试
通过串口调试透传功能
1. 模式：J6, J7跳线帽不接，设定M1和M0为1，工作在读取参数模式；
2. 供电： 用STLINK供电3.3V;
3. 串口： USB串口分别连接LORA_RXD和LORA_TXD；
4. 读取参数测试：通过读取参数，验证模块是否工作正常；
模块读取参数正常
读取的默认参数为0x00 0x00 0x1a 0x17 0x44，对应描述如下：
BYT1, BYTE2: 0x00 0x00 模块默认地址；
BYTE3: 0x1A:模块串口为8N1模式，波特率9600， 空中速率2.4K
BYTE4: 0X17:频率设置
例如410+0x17(23) = 433MHz，表示通信频率为433MHz
BYTE5:0X44:配置位，具体配置如下：
5. 模块2上电，采用同样配置，读取参数，以便验证模块是否正常上电工作；
6. 模块1,2插上跳线帽，进入透传模式（备注：模式切换无需重启），然后通过串口，相互发送数据，这时，可以发现能够正常互传数据。
7. 再次进入配置模式，测试串口命令读取参数，为后续MCU开发进行测试准备
7.1 发送C1C1C1，模块返回C0 00 00 1A 17 44
C1命令用来读取参数
注意：这里不能选择发送新行，收发采用16进制方式；
7.2 发送C0+5BYTE工作参数，其参数为：00 00 1A 18 44，注意，这里修改了频率信息
再次用C1命令进行查询，发现频率参数已经发生了变化。
如果把C0 00 00 1A 18 44修改为C2 00 00 1A 18 44，也就是命令字从C0修改为C2，则参数掉电不会保存(实测有效)
7.3读取版本信息(C3C3C3)，此功能也可用作设备上电测试。返回版本为C324414，其中C3为包头，324414为版本号
7.4模块复位（C4C4C4），此功能可用于模块复位。此命令下，模块并无返回值。
定点模式
定点模式下，发送端可以指定接收端的地址，接收端接收到地址后，才会被唤醒。 在模式0或者模式1中，模块都可以工作在定点模式。下面首先测试模式0的定点模式，然后再测试模式1下的定点模式；
1. 通过串口，设置Lora模块2参数为C0 00 02 1A 02 C4，注意：C0表示参数设置掉电保存，0002表示模块地址，1A为默认参数，通常无需修改，02为信道，C4表示定点模式。对应参数含义如下：
2. 设置Lora模块1参数为地址 0001， 信道1，传输方式定点，其他不变；
3. Lora模块1向Lora模块2发送数据，Lora模块2能够接收到数据，同样，Lora模块2向Lora模块1发送数据，Lora模块1能够接收到数据。
4.Lora模块1工作在唤醒模式，Lora模块2工作在省电模式，进一步测试，模块2能够接收到模块1发送的数据。（注意：在模式切换时，有时候会发生模式无法切换的情况，比如：模块2可能会接收不到数据，这时候，只需要将模块2重启，即可顺利接受。）
物品管理系统设计思路
1. Lora设备端，上电时，读取跳线帽的地址，并配置到Lora模块中；
2. Lora设备端MCU进入休眠状态(standby)，Lora进入模式2（省电模式）
3. Lora模块接收到信号后，通过AUX管脚，唤醒MCU
4. MCU唤醒后，回传信号回到网关（模式0），网关再次确认发送；
5. MCU启动报警，并保持在工作状态；
6. 网关发送停止报警信号，MCU停止报警，并再次进入休眠状态；
由于Lora需要进行双向发送，因此Lora始终工作在模式0中；
网关的基本逻辑如下：
1. Lora网关接收到寻找命令后，发送Lora信号，唤醒对应设备(地址+信道)；
2. Lora网关接收到对应设备的信号后，确保对应设备在线；
3. Lora网关再次发送信号，激发设备报警；
4. 设备报警后，发送确认信号；
5. Lora网关接收到停止报警命令，则发送停止报警信号，并等待确认。
以上的设计逻辑中，全部信号采用确认方式，以增强系统的稳定性。
实际设计过程中，当然还需要做诸多修改。例如：如何改善发送，接受的逻辑，增强系统效率？如何定期发送唤醒信号，确保设备和网关之间的连接？如何合理切换不同的模式，以便降低功耗？这些设计细节，都需要在实际设计中，一一完成。