關鍵詞:LoRa, CAD, Channel Activity Detection
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1、LoRa CAD 應用場景舉例
2、STM32WL LoRa CAD 原理和驅動
3、如何在示例工程 SubGHz_Phy_Per 中開啟 CAD
4、小結
01
LoRa CAD 應用場景舉例
在 STM32WL LoRa 某些應用中,尤其是電池供電的設備上,需要按需發(fā)送數(shù)據(jù),如下發(fā)指令,讓 STM32WL LoRa 發(fā)送數(shù)據(jù),或做相應的操作。為了降低功耗,STM32WL不能一直處于接收狀態(tài),這樣功耗會很高。我們可以開啟 LoRa CAD(信道活動檢測)功能,STM32WL 通過開啟 CAD 功能,檢測前導碼的前 1/2/4/8/16 個碼元,當檢測到 LoRa(喚醒)信號后再開啟接收,否則系統(tǒng)進入低功耗,這樣會極大的降低系統(tǒng)的整體功耗。
02
STM32WL LoRa CAD 原理和驅動
LoRa 信號可以在低于噪聲強度的情況下被正確解調。所以,僅簡單通過 RSSI 確定信道是否被占用是行不通的,需要通過信道活動檢測 CAD 來檢測 LoRa 信號。
LoRa 包幀格式,如下圖,前導碼,可選報頭,有效數(shù)據(jù)負載。信道活動檢測 CAD 模式旨在以盡可能高的功耗效率檢測信道上的 LoRa 前導碼。
STM32WL LoRa CAD 檢測方法:
STM32WL LoRa 設備設置好頻率和擴頻因子,開啟CAD 模式,(注意:無論是否檢測到 LoRa 信號,都會產生CAD 檢測完成中斷 SUBGHZ_IT_CAD_DONE);當有匹配(相同的頻率和擴頻因子)的 LoRa 信號檢測到時,就會產生 CAD 檢測到中斷 SUBGHZ_IT_CAD_ACTIVITY_DETECTED,SUBGHZ_IT_CAD_DONE 也會產生,并且 SUBGHZ_IT_CAD_DONE和 SUBGHZ_IT_CAD_ACTIVITY_DETECTED 會同時產生。
所以,可通過在產生SUBGHZ_IT_CAD_DONE 中斷時是否也同時產生了SUBGHZ_IT_CAD_ACTIVITY_DETECTED 中斷來區(qū)別是否檢測到了 LoRa 信號,進而調用相應的回調函數(shù),或做相應的處理。
DriversSTM32WLxx_HAL_DriverSrcstm32wlxx_hal_subghz.c 中HAL_SUBGHZ_IRQHandler
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driver adio_driver.c
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driver adio.c 中RadioIrqProcess 函數(shù)中
STM32Cube_FW_WL_V1.3.0 的驅動中已經支持 CAD 功能 :
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phy adio.h
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phy adio_ex.h
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phy adio_def.h
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driver adio_driver.h
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driver adio_driver.c
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driver adio.c
但是如何在用戶應用中加入 CAD 功能呢?下面介紹如何在示例工程SubGHz_Phy_Per 中開啟 CAD 功能。
03
如何在示例工程 SubGHz_Phy_Per 中開啟 CAD
3.1.修改 subghz_phy_app.h 中配置
選擇 MODEM 類型為 LORA
設置 CAD 檢測的頻率和 LORA 接收參數(shù)
根據(jù)擴頻因子 LORA_SPREADING_FACTOR 設置相應的 CAD 檢測參數(shù)
3.2.在 subghz_phy_app.c 中配置聲明
包含頭文件 radio_driver.h
修改測試模式為 RADIO_RX
可選,設置串口輸出為紅色 RED 和綠色 GRN 時的配置
定義 CAD 檢測結果標志 RadioCadDone_flag
定義 CAD 檢測計數(shù) cad_max_count,cad_count 和 detect_count
聲明 CAD 檢測完成事件后執(zhí)行的函數(shù) OnCadDone
聲明 CAD 狀態(tài)機處理函數(shù) Cad_Process
3.3.在subghz_phy_app.c 中配置 SubghzApp_Init 函數(shù)
在 SubghzApp_Init 函數(shù)中,打印 LoRa 配置參數(shù)(可選)
在 RadioEvents 中注冊 CAD 檢測到要執(zhí)行的回調函數(shù) OnCadDone
設置 CAD 檢測的頻率,接收參數(shù),最大包長,CAD 檢測的參數(shù)
開啟 CAD
注冊 CAD 狀態(tài)機處理函數(shù) Cad_Process
3.4.在 subghz_phy_app.c 中配置 CAD 檢測完成處理函數(shù)和狀態(tài)機處理函數(shù)
04
小結
本 LAT 舉例介紹了 LoRa CAD 應用場景,STM32WL LoRa CAD 的原理和相關的驅動,著重介紹了如何在示例工程(SubGHz_Phy_Per)中添加 LoRa CAD 功能。
在此基礎之上也可以很容易在 SubGHz_Phy_PingPong 和 SubGHz_Phy_AT_Slave示例工程中加入 LoRa CAD 功能。
當然也可以在 LoRaWAN_End_Node 示例工程中加入 LoRa CAD,但是還需要調整如下驅動,后續(xù)再補充介紹。
MiddlewaresThird_PartyLoRaWANMacLoRaMacInterfaces.h
MiddlewaresThird_PartyLoRaWANMacLoRaMac.c
MiddlewaresThird_PartyLoRaWANLmHandlerLmHandler.h
MiddlewaresThird_PartyLoRaWANLmHandlerLmHandler.c
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原文標題:實戰(zhàn)經驗 | 如何在用戶應用中開啟 LoRa CAD
文章出處:【微信公眾號:STM32單片機】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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