利用DEMO系统 评估LoRa终端与网关

                          利用DEMO系统 评估LoRa终端与网关

 

下载本文 DEMO 系统资料（源代码+硬件设计），请链接：《锐米开源四：DEMO系统》 http://www.rimelink.com/nd.jsp?id=68#_np=107_316

一.  系统意义

为帮助客户有效评估 LoRaWAN 终端 和 LoRaWAN 网关，我们设计一个DEMO板，该DEMO板需要满足：简单易用，成本低廉，稳定可靠，开放设计资料。达到：

1. 帮助用户与LoRa终端硬件接线；

2. 帮助用户与LoRa终端解析软件协议帧；

3. 有效评估LoRa终端的性能（通信距离、能耗等）和LoRa网关功能。

如此一来，客户可以快速搭建一个物联网系统，该系统如下图所示，可以将温湿度采集到云服务器，通过智能手机查看。

 

二. 产品框架

DEMO板的整体框架如下图所示，MCU选用STM8L151C8T6，达到开发和采购低成本；温湿度传感器选用SHT10，它的成本较低；电池盒安装2节AAA干电池，贴片方式焊接在电路板上；miniUSB接口方便接入5V供电；2.0mm圆孔8芯排座用于安装LoRa终端。

 

 

 

 

三. 硬件设计

 

四. 软件设计

1. 软件开发环境

开发语言为ASNI C，IDE为IAR for STM8，为降低复杂度没有使用操作系统。

 

2. Demo系统逻辑

Demo系统的主程序逻辑如上图所示，非常简洁，基于最简单的软件结构：while(1)无限循环。经过实测：Demo系统采集SHT10的12位湿度约用时62毫秒，采集14位温度约用时216毫秒。用户每5秒采集一次温湿度数据，再传输给RNDU470T。

 

 

3. UART驱动时序

RNDU470T是超低功耗产品，它大部分时间都处于休眠状态，因此Demo系统需要“唤醒”RNDU470T才能发送UART数据帧；同理，考虑Demo系统也可能处于休眠状态，RNDU470T在发送UART数据帧也通过信号线“唤醒”用户系统。具体时序请查看《锐米LoRa终端说明书》。

如下图所示，当Demo系统发送UART数据帧时，先置高P7引脚，然后启动UART端口发送序列，当发送结束时再拉低P7引脚；置高P7引脚（T0时刻）与启动UART端口发送（T1时刻）有一个延时Tx prepare time，它的最小值为100微秒。

 

4. UART通信帧解析算法

RNDU470T的UART通信帧格式如下图所示，它是变长数据帧，帧具体的定义请参考《锐米LoRa终端说明书》。

为简化系统设计，我们强烈建议您采用“状态机”来解析该UART数据帧，并且把解析工作放在ISR（中断服务程序）完成，仅当接收到最后一个字节（0x0D）时，再将整个数据帧提交给进程（Demo系统为main程序）处理。

该解析状态机的原理如下图所示：

 

5. 代码工程

整个工程文件如下图所示：

main.c：Demo系统的整体逻辑代码；

SHT7x.c/.h：SHT10驱动代码；

stm8l15x_it.c/.h：MCU中断服务程序注册文件

timer.c/.h：定时器驱动代码；

uart.c/.h：UART驱动代码。

Project下存放基于IAR开发环境的工程文件；

STM8L15x_StdPeriph_Driver：ST公司官方驱动库文件。

 

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