實戰(zhàn)經(jīng)驗 | 如何在用戶應(yīng)用中開啟 LoRa CAD
加入技術(shù)交流群
在 STM32WL LoRa 某些應(yīng)用中，尤其是電池供電的設(shè)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(yīng)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(dǎo)碼的前 1/2/4/8/16 個碼元，當(dāng)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(qū)動
LoRa 信號可以在低于噪聲強度的情況下被正確解調(diào)。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(dǎo)碼，可選報頭，有效數(shù)據(jù)負(fù)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(dǎo)碼。
STM32WL LoRa CAD 檢測方法：
STM32WL LoRa 設(shè)備設(shè)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(chǎn)生CAD 檢測完成中斷 SUBGHZ_IT_CAD_DONE）；當(dāng)有匹配（相同的頻率和擴頻因子）的 LoRa 信號檢測到時，就會產(chǎn)生 CAD 檢測到中斷 SUBGHZ_IT_CAD_ACTIVITY_DETECTED，SUBGHZ_IT_CAD_DONE 也會產(chǎn)生，并且 SUBGHZ_IT_CAD_DONE和 SUBGHZ_IT_CAD_ACTIVITY_DETECTED 會同時產(chǎn)生。
所以，可通過在產(chǎn)生SUBGHZ_IT_CAD_DONE 中斷時是否也同時產(chǎn)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(diào)用相應(yīng)的回調(diào)函數(shù)，或做相應(yīng)的處理。
DriversSTM32WLxx_HAL_DriverSrcstm32wlxx_hal_subghz.c 中HAL_SUBGHZ_IRQHandler
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driverradio_driver.c
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driverradio.c 中RadioIrqProcess 函數(shù)中
STM32Cube_FW_WL_V1.3.0 的驅(qū)動中已經(jīng)支持 CAD 功能 :
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phyradio.h
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phyradio_ex.h
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phyradio_def.h
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driverradio_driver.h
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driverradio_driver.c
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driverradio.c
但是如何在用戶應(yīng)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(shè)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(shè)置相應(yīng)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(shè)置串口輸出為紅色 RED 和綠色 GRN 時的配置
定義 CAD 檢測結(jié)果標(biāo)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(diào)函數(shù) OnCadDone
設(shè)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(jié)
本 LAT 舉例介紹了 LoRa CAD 應(yīng)用場景，STM32WL LoRa CAD 的原理和相關(guān)的驅(qū)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(chǔ)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(dāng)然也可以在 LoRaWAN_End_Node 示例工程中加入 LoRa CAD，但是還需要調(diào)整如下驅(qū)動，后續(xù)再補充介紹。
MiddlewaresThird_PartyLoRaWANMacLoRaMacInterfaces.h
MiddlewaresThird_PartyLoRaWANMacLoRaMac.c
MiddlewaresThird_PartyLoRaWANLmHandlerLmHandler.h
MiddlewaresThird_PartyLoRaWANLmHandlerLmHandler.c
評論