LoRa 是 Long Range(長距離)的簡稱,是一種長距離、低功耗無線通信技術(shù),具有通訊距離遠(yuǎn)、無需流量費(fèi)的特點(diǎn),但它有個缺陷就是直線傳輸,易受障礙物遮擋,與采集節(jié)點(diǎn)通訊容易受到地形地物干擾,造成通訊中斷。
DTM-CC002A模組內(nèi)部集成協(xié)議棧,可實(shí)現(xiàn)自組網(wǎng)功能,充分利用LoRa的點(diǎn)到點(diǎn)長距離通訊的特點(diǎn),利用高速的LoRa通訊模塊,組建自動中繼、自動重組路由的MESH通訊網(wǎng)絡(luò)。
該網(wǎng)絡(luò)包含一個集抄節(jié)點(diǎn)和若干末端的子節(jié)點(diǎn),在開始運(yùn)行時,由集抄節(jié)點(diǎn)發(fā)出建立路由命令,經(jīng)由一套智能空間樹狀分析算法,可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)之間各自通聯(lián)的可能性,自動組織路由,自動生成最佳通訊匹配的LoRa射頻MESH通訊網(wǎng)絡(luò)。
與常規(guī)調(diào)制技術(shù)相比,模組在阻塞和臨道選擇方面也具有顯著的優(yōu)勢,解決了傳統(tǒng)模組在距離、抗干擾能力和功耗之間的折衷問題,非常適用于低功耗遠(yuǎn)距離的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
1、引腳定義
圖1 DTM-CC002A模組引腳定義
表格1 1DTM-CC002A模組引腳說明
引出端序號 | 符號 | IO類型 | 功能 |
1 | M0 | I | 主從模式選擇,1-主機(jī)模式;0-從機(jī)模式 |
2 | M1 | OUT | 指示燈控制引腳 |
3 | RXD | I/O | 串口輸入 |
4 | TXD | I/O | 串口輸出 |
5 | AUX | OUT | 指示模塊組網(wǎng)成功工作狀態(tài);1-組網(wǎng)成功;0-未組網(wǎng) |
6 | VDD | P | 模塊電源輸入 |
7 | GND | I | 地 |
8 | GND | O | 地 |
9 | ANT | O | 天線接口 |
10 | GND | O | 地 |
11 | GND | O | 地 |
1、模塊封裝
LoRa模組的尺寸如下圖所示。
圖2 封裝
1、推薦電路
圖3 推薦電路
M1內(nèi)部串聯(lián)了一個100Ω電阻,指示燈外部限流電阻根據(jù)選擇燈的參數(shù)選定。
4、LoRa特性
■ 接口
●天線接口:SMA;
●接口實(shí)體:郵票半孔;
●通信接口:UART口;
■ 溫度特性
●工作溫度:-40~85°;
●存儲溫度:-40~125°;
4.1主要電氣特性
4.1.1極限最大額定值
表格2-2DTM-CC002A模組極限最大額定值
特性 | 條件 | 參數(shù)值 | 單位 | ||
最小 | 典型 | 最大 | |||
VDD | 供電電壓 | -0.3 | - | 5.5 | V |
VI | 輸入電壓 | -0.3 | - | 5 | V |
VO | 輸出電壓 | VSS | - | VDD | - |
Pd | 總功耗(TA=-40℃~85℃) | - | - | 150 | mW |
TOP | 工作溫度 | -40 | - | 85 | ℃ |
TSTG | 存儲溫度 | -40 | - | 125 | ℃ |
*注1:使用中強(qiáng)行超過一項(xiàng)或多項(xiàng)極限最大額定值會導(dǎo)致器件永久性損壞。
*注2:靜電敏感器件,操作時遵守防護(hù)規(guī)則
4.1.2 Current指標(biāo)
表格3 Current 指標(biāo)
特性 | 測試條件(VCC = 3V±5%, TA=25℃) | 參數(shù)值 | 單位 | ||
最小 | 典型 | 最大 | |||
ICC | - | - | uA | ||
發(fā)射模式 (10dBm) | 35 | mA | |||
發(fā)射模式 (17dBm) | - | 90 | - | mA | |
發(fā)射模式 (20dBm) | - | 110 | - | mA | |
接收模式 | - | 14 | - | mA |
4.1.3 RF指標(biāo)
表格4 RF指標(biāo)
特性 | 測試條件(VCC = 3V±5%, TA=25℃) | 參數(shù)值 | 單位 | ||
最小 | 典型 | 最大 | |||
?OP | 工作頻率 | 410 | - | 441 | MHz |
DR | 有效碼率 | 35 | - | 2240 | Hz |
4.1.4 TX指標(biāo)
表格5 TX指標(biāo)
特性 | 測試條件(VCC = 3V±5%,TA=25℃) | 參數(shù)值 | 單位 | ||
最小 | 典型 | 最大 | |||
PRF | 典型輸出功率 | 19 | 20 | dBm | |
PRFC | 輸出功率范圍 | 10 | - | 20 | dBm |
PBW1 | 發(fā)射帶數(shù)據(jù)調(diào)制的20dB帶寬 | 125 | 500 | KHz |
4.1.5 RX指標(biāo)
表格6 RX指標(biāo)
特性 | 測試條件(VCC = 3V±5%,TA=25℃) | 參數(shù)值 | 單位 | ||
最小 | 典型 | 最大 | |||
RXmax | 誤碼率<0.1%時的最大接收幅度 | - | -10 | - | dBm |
RXSENS1 | 接收靈敏度(0.1%BER)@35bps | - | -137 | - | dBm |
RXSENS2 | 接收靈敏度(0.1%BER)@280bps | - | -128 | - | dBm |
RXSENS3 | 接收靈敏度(0.1%BER)@2240bps | - | -119 | - | dBm |
CCR_LCR | 抗同頻抑制@280bps | - | 9.5 | - | dB |
ACR_LCW | 鄰道抑制(間隔1.5*BW)@280bps | - | 62 | - | dB |
IMR_LCW | 鏡像抑制@280bps | - | 66 | - | dB |
BI_L | ±10M偏差阻塞抑制@280bps | 100 | dB |
4.1.6 DC特性
表格7 DC特性
特性 | 測試條件(VCC = 3V±5%,TA=25℃) | 參數(shù)值 | 單位 | ||
最小 | 典型 | 最大 | |||
VDD | 供電電壓 | 2.3 | 5 | 5.5 | V |
VSS | 芯片地 | - | 0 | - | V |
VOH | 高電平輸出電壓 | VDD-0.3 | - | VDD | V |
VOL | 低電平輸出電壓 | VSS | - | VSS+0.3 | V |
VIH | 高電平輸入電壓 | VDD-0.3 | - | VDD | V |
VIL | 低電平輸入電壓 | VSS | - | VSS+0.3 | V |
5、UART通信參數(shù)
DTM-CC002A模組提供UART串口,無需單獨(dú)調(diào)制解調(diào)參數(shù),直接與用戶嵌入式系統(tǒng)對接。
5.1工作模式
總共有2種工作狀態(tài),如下表所示,工作狀態(tài)是根據(jù)管腳M0的電平來決定的。
表格8 模組工作狀態(tài)
工作狀態(tài)序號 | 工作狀態(tài)名稱 | M0 | 狀態(tài)介紹 | 備注說明 |
0 | 從機(jī) | 0 | 從機(jī)模式 | |
1 | 主機(jī) | 1 | 主機(jī)模式 |
5.2通信介質(zhì)
UART口:9600波特率、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無校驗(yàn)。
6、自組網(wǎng)通信特點(diǎn)
自動生成多層組網(wǎng)結(jié)構(gòu),各層節(jié)點(diǎn)之間自動匹配成隸屬關(guān)系,自動中繼,無需額外中繼設(shè)備。
采用12字節(jié)CPU唯一ID作為節(jié)點(diǎn)標(biāo)識,設(shè)于主節(jié)點(diǎn)中作為組網(wǎng)檔案依據(jù),無需另設(shè)子節(jié)點(diǎn)地址。
通訊過程中能實(shí)現(xiàn)自動自愈運(yùn)行,自動判斷節(jié)點(diǎn)投退,自動排除離線節(jié)點(diǎn),自動接入在線節(jié)點(diǎn)。
自動約束層限,盡可能將通訊節(jié)點(diǎn)約束在淺層,以保證通訊的高效率。
采用了自動空間碰撞檢測回避技術(shù),支持重要數(shù)據(jù)的緊急主動上傳。
優(yōu)化空間傳輸結(jié)構(gòu),支持長報文多層傳輸,采取了多級全方位的防誤措施,避免各種干 擾和異常狀況對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的影響。
支持QOS,可以兼容輪詢、主動上報、卷積上報等多種信息傳遞方式。
支持遠(yuǎn)程升級。
圖4 網(wǎng)絡(luò)示意圖