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LoRa-Radio-Driver
ART-Pi_LoRa开发套件
LoRa
基于APT-Pi与LRS007的LoRa-Radio-Driver软件包应用笔记
发布于 2021-02-03 23:17:56 浏览：3914
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[tocm] <a name="tohwe"></a> # 1 前言 本文主要描述了如何在APT-Pi平台与LoRa扩展板(LRS007)从零开始使用lora-radio-driver软件包，开发环境采用RT-Thread Studio 2.0.0、MDK5.29。<br />LoRa-Radio-Driver软件包的使用可详见 《LoRa-Radio-Driver软件包使用说明》。 - [https://github.com/Forest-Rain/lora-radio-driver/tree/master/doc](https://github.com/Forest-Rain/lora-radio-driver/tree/master/doc)  <br /> <a name="D65Zr"></a> ## 1.1 准备工作 <a name="aWi44"></a> ### 1.1.1 所需硬件 - [ART-Pi 开源平台](https://art-pi.gitee.io/website) - RT-Thread官方开源硬件平台 - [LoRa扩展板(LRS007)](https://mp.weixin.qq.com/s/v_0raF-5KlEOjxc5_dui3Q) - LRS007是根据APT-Pi主板设计的LoRa模块扩展板，支持多种不同频点、不同类型的LoRa模块，可同时支持2路SPI的LoRa模块，可根据实际需要灵活组合 - [LSD4RF-2R717N40 (SX1268,470M频段)](http://bbs.lierda.com/forum.php?mod=viewthread&tid=87&extra=page%3D1) - [LSD4RFC-2L722N10 (LLCC68,470M频段)](http://bbs.lierda.com/forum.php?mod=viewthread&tid=87&extra=page%3D1) - [LSD4RF-2R822N30 (SX1262,868\\915M频段)](http://bbs.lierda.com/forum.php?mod=viewthread&tid=87&extra=page%3D1) - ... <a name="JkprV"></a> ### 1.1.2 所需软件 - IDE开发工具 - [RT-Thread Studio 最新版本](https://www.rt-thread.org/document/site/rtthread-studio/um/studio-user-begin/) - MDK5 - RT-Thread操作系统 - [https://github.com/RT-Thread/rt-thread](https://github.com/RT-Thread/rt-thread) - lora-radio-driver软件包 - lora spi驱动 - [https://github.com/forest-rain/lora-radio-driver](https://github.com/forest-rain/lora-radio-driver) - multi-rtimer软件包 - 低功耗定时模块 - [https://github.com/Forest-Rain/multi-rtimer](https://github.com/Forest-Rain/multi-rtimer) <a name="rwGXk"></a> # 2 基于RT-Thread Studio的开发 <a name="3S4Ex"></a> ## 2.0 安装最新APT-Pi SDK包 若首次使用RT-Thread Studio\\ART-Pi或者需更新为最新SDK包，点击SDK管理器图标 ，在“Board_Support_Packages”——>“STMicroelectronics”选择最新的“STM32H750-RT-ART-Pi”安装。<br /> <a name="NlnS5"></a> ## 2.1 新建RT-Thread Studio工程 <a name="zjtGR"></a> ### 2.1.2 新建项目 RT-Thread Studio“文件”——>“新建”——>“RT-Thread项目”<br /> <br />在弹出的“新建项目”对话中，选择“基于开发板”——>“开发板”——>“STM32H750-RT-ART-PI”——>“示例工程”——>“art_pi_blink_led”,根据实际需求，重命名“Project name”部分的内容.<br /> <br />“新建项目”的整体操作步骤如下图所示<br /> <a name="W1S2z"></a> ## 2.2 配置lora-radio-driver软件包 lora-radio-driver已适配ART-Pi与LRS007，可根据实际需要，直接勾选lora-radio-driver软件包对应的功能配置。具体实现原理也可以查看lora-radio-driver的配置文件Kconfig - [https://github.com/RT-Thread/packages/tree/master/peripherals/lora_radio_driver](https://github.com/RT-Thread/packages/tree/master/peripherals/lora_radio_driver) 首先使能lora-radio-driver软件包，点击Studio工程左侧"RT-Thread Settings",勾选"软件包"->"peripheral libraries and drivers"->"lora_radio_driver"。<br />或者 在“软件包中心”点击“立即添加”，搜索lora关键字，选择“lora_radio_driver”——>“添加”<br /> <br />lora-radio-driver整体使用方式如下图所示<br /><br /> <a name="Qq3Uy"></a> ### 2.2.1 在[lora-radio-driver软件包]配置LoRa模块关联的GPIO口 在“lora_radio_drier”软件包中，可根据实际需要选择LRS007的RF通道（RF_A或者RF_B），然后配置APT-Pi与LRS007上LoRa模块实际工作所关联的GPIO口。 > PS:注意当前lora-radio-driver软件包当前只支持单实例（单通道） <a name="hHTK4"></a> #### 2.2.1.1 选用ART-Pi与LRS007的RF_A通道 若LRS007 RF_A通道M5位号贴装LSD4RF-2R717N40[SX1268]，RF_A使用了SPI2，M5接口电路如下所示<br /> <br />lora-radio-driver软件包Kconfig配置实现，如下所示<br /> <a name="mxY34"></a> #### 2.2.1.2 选用ART-Pi与LRS007的RF_B通道 若LRS007 RF_B通道M6位号贴装LSD4RF-2R717N40[SX1268](出厂默认)，RF_B使用了SPI4，M6接口电路如下所示<br /> <br />lora-radio-driver软件包Kconfig配置实现，如下所示<br /> <a name="KVx0Q"></a> ### 2.2.2 在[Hardware Drivers Config]配置LoRa模块所使用的SPI外设 <a name="LzUBZ"></a> #### 2.2.2.1 Kconfig使能SPI外设 在完成上述“2.2.1”操作后，在ART-Pi硬件平台，RT-Thread Studio会根据lora-radio-driver软件包的Kconfig文件，自动使能LoRa模块所使用的SPI外设. 注意因为.config文件会保存上一次的值，如果是从已生效的配置切换为其他LoRa模块，则需要先删除.config的配置项"LORA_RADIO_SPI_SETUP"，或者直接手动设置，比如“Setup LoRa Radio Spi Name” 由 spi2 修改为 spi4。<br />lora-radio-driver软件包的Kconfig使能所使用SPI外设的语法，如下示例： ``` menuconfig LORA_RADIO_DRIVER_USING_TRAGET_BOARD_ART_PI_AND_LRS007_RF_A bool "APR-Pi [STM32H750XB] and LRS007 RF_A Channel" config LORA_RADIO_SPI_SETUP bool select BSP_USING_SPI select BSP_USING_SPI2 default y ``` 可以在RT-Thread Studio的“硬件” -> “Hardware Drivers Config”——> “On-chip Periopheral”——> “Enable SPI”进一步查看SPI是否正确打开<br /> <br />注：<br />将lora radio driver软件包移植到新的硬件平台，则需根据实际情况,在board\\Kconfig增加实际LoRa模块所使用的SPI外设，然后手动勾选。<br />board\\Kconfig中使能SPI外设语法，如下所示 ```c menuconfig BSP_USING_SPI bool "Enable SPI" default n select RT_USING_SPI if BSP_USING_SPI config BSP_USING_SPI1 bool "Enable SPI1" default n config BSP_USING_SPI2 bool "Enable SPI2" default n config BSP_USING_SPI4 bool "Enable SPI4" default n endif ``` <a name="zcdf1"></a> #### 2.2.2.2 使用STM32CubeMX配置SPI外设 点击\\board\\CubeMX_Config.ioc，根据实际使用的RF通道，使能对应的SPI外设。 - ART-Pi与LRS007的RF_A 通道使用SPI2 - ART-Pi与LRS007的RF_B 通道使用SPI4  <br />很重要的一步是手动更新 \\board\\board.c中的系统时钟配置函数system_clock_config()，如此处使能SPI2，因此需增加RCC_PERIPHCLK_SPI2初始化，如下所示 ```c void system_clock_config(int target_freq_mhz) { PeriphClkInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LTDC|RCC_PERIPHCLK_USART3 |RCC_PERIPHCLK_UART4|RCC_PERIPHCLK_SPI4 |RCC_PERIPHCLK_SPI1|RCC_PERIPHCLK_SPI2|RCC_PERIPHCLK_SDMMC |RCC_PERIPHCLK_ADC|RCC_PERIPHCLK_USB |RCC_PERIPHCLK_FMC; } ``` <a name="KiT60"></a> ### 2.2.3 定时服务 LoRa Radio Driver所需定时服务支持2种方式，分别是 - 基于RT-Thread内核RT_Tick - 基于multi-rtimer软件包 若使用multi-rtimer，则需要开启硬件RTC功能.<br />点击 ..\\project\\lrs007_lora_radio\\board\\CubeMX_Config\\CubeMX_Config.ioc，开启STM32CubeMX，然后使能RTC外设。<br /> <br />2.2.3.1 开启LSE支持<br />如果应用需要精确的ms级别的定时\\超时服务，需选择RTC的时钟源由外部低频晶振(LSE)来驱动。开启STM32CubeMX，使能RCC的LSE功能。 1. 使能LSE  2. RTC的时钟源选择为LSE  <br />将STM32CubeMX新生成的系统时钟配置（LSE关联部分）手动添加到project\\lrs007_lora_radio\\board.c\\system_clock_config()函数中 ```c void system_clock_config(int target_freq_mhz) { HAL_PWR_EnableBkUpAccess(); __HAL_RCC_LSEDRIVE_CONFIG(RCC_LSEDRIVE_LOW); // ... RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI48|RCC_OSCILLATORTYPE_HSE |RCC_OSCILLATORTYPE_LSE; RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON; RCC_OscInitStruct.LSEState = RCC_LSE_ON; //.... PeriphClkInitStruct.RTCClockSelection = RCC_RTCCLKSOURCE_LSE; if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInitStruct) != HAL_OK) { Error_Handler(); } } ``` <a name="111SF"></a> # 3 基于MDK5的开发 <a name="Cpw0b"></a> ## 3.1 新建MDK工程 1. 按照"2.1"章节新建一个示例工程 ，该示例工程包含了MDK的工程。<br /> 1. 点击新建工程目录下mklinks.bat 或者以管理员权限打开 windows 命令行 ，执行 mklink 命令，分别为 `rt-thread` 及 `libraries` 文件创建符号链接 ``` mklink /D rt-thread ..\..\rt-thread mklink /D libraries ..\..\libraries ``` <a name="ZsgB4"></a> ### 3.1.1 配置MDK的APT-Pi下载算法 首次使用MDK，需要将sdk-bsp-stm32h750-realthread-artpi\\debug\\flm\\ART-Pi_W25Q64.FLM复制到MDK本地安装目录\\ARM\\Flash下。<br /> <br />连接APT-Pi后，“Debug”选择“ST-Link Debugger”，自动识别出下载算法。<br /> <br /> <br /> <a name="X7l6Y"></a> ## 3.2 配置lora-radio-driver软件包<br /> 使用 ENV 工具，使能"RT-Thread online packages "->"peripheral libraries and drivers"->"lora_radio_driver"，根据实际需要配置lora-radio-driver软件包，然后保存退出。<br /> <br />使用 ENV 工具执行 scons --target=mdk5即可 <a name="jJaVl"></a> # 4 LoRa-Radio-Driver软件包测试 使用lora-radio-driver自带的shell命令示例代码可以进行lora模块的功能测试与验证、空口数据抓包（监听）等。<br />在“lora-radio-driver”软件包中使能"Enable LoRa Radio Test Shell"，编译后下载到APT-Pi。<br /> <br />LoRa点对点通信测试至少需要准备两个LoRa设备(一个作为主机(master)，另外一个作为从机(slaver))。<br />lora-radio-driver自带的shell命令测试示例，如下图(lora-radio-llcc68-1268-v12-r.gif)所示。 <a name="QBQxi"></a> ## 4.1 测试Case1 默认配置 默认配置指的是不使能“Enable LoRa Radio Debug”、同时只使用rt_kprintf，未使能ulog日志输出的情况。<br />在msh输入lora probe，检测lora设备是否成功挂载并且SPI访问正常。<br /> <br />在从机侧msh输入lora ping -s,从机进入lora接收模式。 ``` msh >lora ping -s Slaver Address(SA):[0x1020304] Stay to Rx Continuous with freq=470300000, SF=7, CR=1, BW=0 ``` 在主机侧msh输入lora ping -m，开启lora双向通信测试.默认通信次数为10次ping pong测试，ping测试完成后，主机侧会输出本次测试结果。<br />可以在 lora ping -m命令后面设定测试次数，如lora ping -m 1000,设置测试次数为1000次<br /> <a name="M1CCv"></a> ## 4.2 测试Case2 使能详细日志输出 使能“Enable LoRa Radio Debug”，根据需要勾选所需日志输出（spi访问、lora芯片驱动、radio上层驱动等）<br /> <br />在msh输入lora probe，检测lora设备是否成功挂载并且SPI访问正常。<br /> <br />在从机侧msh输入lora ping -s,从机进入lora接收模式。<br />在主机侧msh输入lora ping -m，开始lora双向通信测试，此时会看到增加了phy等日志信息的输出<br /> <a name="KDIh2"></a> ## 4.3 测试Case3 开启ulog日志功能 在4.2的基础上，进一步设置“组件”——>“工具”——>勾选“使能ulog”——>并勾选“使能ISR日志”，<br />“日志最的最大宽度”根据RAM情况实际设置，这里建议设置为384，保证较长的日志输出完整。<br /> <br />在msh输入lora probe，检测lora设备是否成功挂载并且SPI访问正常。<br /> <br />在从机侧msh输入lora ping -s,从机进入lora接收模式。<br />在主机侧msh输入lora ping -m，开始lora双向通信测试，此时会看到进一步增加了ulog携带的日志信息的输出<br /> <a name="lxXYY"></a> # 5 注意事项 1. 使用RT-Thread Studio或者MDK下使用EVN工具，执行从一个LoRa模块切换到另外一个LoRa模块的时候（比如此处希望从LRS007 RF_B切换到LRS007 RF_A），可能会出现LoRa模块pin引脚号没有正确配置（使用的是之前的配置）的情况，解决方式： 1. 首先取消勾选所有LoRa模块选项并保存（以清除本地已有的配置信息.config，也可以手动删除.config已有的LoRa模块引脚定义） 1. 然后再次进入"Select Supported Target Board"，并选择目标LoRa模块  2. 使用MDK出现"Can't open file "rt-thread/kconfig"错误 原因：因为没有为 `rt-thread` 及 `libraries` 文件创建符号链接<br />解决方式：可参考“3.1 新建MDK工程”中创建符号链接。<br /> <a name="yxd8c"></a> # 6 参考 - RT-Thread仓库 - [https://github.com/RT-Thread/rt-thread](https://github.com/RT-Thread/rt-thread) - lora-radio-driver软件包 - 《LoRa-Radio-Driver软件包使用说明》 - [https://github.com/Forest-Rain/lora-radio-driver/tree/master/doc](https://github.com/Forest-Rain/lora-radio-driver/tree/master/doc) - multi-rtimer软件包 - 《multi-rtimer软件包使用说明》 - [https://github.com/Forest-Rain/multi-rtimer/tree/master/doc](https://github.com/Forest-Rain/multi-rtimer/tree/master/doc)
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