市場優勢
特點一 (主要使用元件):
此方案的是使用台灣GPS大廠環天世通科技利用詮鼎所代理之SX1276 LoRa IC 所開發的UART模組,其市場優勢是把SX1276 SPI介面之複雜控制流程簡化成可以讓微處理器以AT-Command模式來設定參數及收發資料。此優勢可以協助工程師減少在SX1276底層上的學習摸索,進而可以加快設計的時間。在則使工程師可以將SX1276當作一個MODEM來使用,此點也可以讓工程師簡化程式上的複雜度。
特點二 (本方案所要解決之問題之應用場景描述):
行動電話等手持裝置一般是藉由GSM、WIFI及Bluetooth來達成對外的連線。但如果使用者位於收不到GSM信號的地方如高山、野外、隧道或是市內、地下室等地方時,其對外是無法溝通的。本文字訊息傳輸方案就是為了可以解決在手持式裝置可以在信號不好的地方還有可以一對一或是群組方式來傳遞文字訊息、座標、資料的功能,期可應用的場景如下:
- 使用於登山時隊員間相互聯絡及傳送座標之用。
- 地下涵洞工作時之通訊。
- 地震天災時之第二備用緊急連絡系統。
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環天LM230環境設定及操作使用說明
本方案所使用的環天LM230模組依頻段不同有410-525MHz (Model: LM-210L)及
862-1020MHz (Model: LM-230H)兩個種類。此處因為設定使用於台灣、美國、日本等國家,所以選用LM230H。下圖為實體相片及接腳尺寸圖。
該模組對外接腳除電源和天線外、具有一組可設定從1200/ 2400/ 4800/ 9600(Default)/ 19200/ 38400到57600bps速率的標準UART通訊埠。一BZ Pin提供MCU讀取模組工作狀態,另外提供P1 及P2供使用者選擇是使用在下面四種模式之一
- Normal mode (P1=0, P2=0) ~ UART、無線處於正常模式。
- Wake-up mode (P1=0, P2=1) ~ 在正常工作模式下增加Preamble 長度提供喚醒用。
- Power-saving mode (P1=1, P2=0) ~ UART已關閉、無線處於省電模式。可設定在省電模式下0.5到5秒喚醒時間檢查是否收到Preambl,然後打開UART和喚醒MCU接收數據恢復成Power-saving mode。
- Setup mode e (P1=1, P2=1) ~ UART 進入設定模式供設定模組參數。
如何使用環天LM230模組來開發產品
步驟一: 先按下圖連結進入設定模式。
步驟二: 開啟環天設定程式
步驟三: 開啟通訊埠並讀取設定後設定參數如下
- LoRa傳輸頻率,此處我們設定922MHz。
- LoRa 傳輸速度,此處我們設為81K (其與感度有對比關係)。
- UART傳輸速度,其必須與藍牙速率一致。
步驟四: 寫入設定參數後既可斷電後恢復正常工作模式。
將環天LM230模組連接HC-06藍牙模組
步驟一: 按下圖連線電源,UART TX/RX及 LED 腳位
步驟二: 將Key 腳位於開機時連結至Vcc 後進入設定模式
步驟三: 進入命令模式後設定下面參數
- AT+BAUD2 ~ 設定UART速率為9600 (相同於LoRa 模組)
- AT+NAMENick_TX ~ 命名藍牙設備為Nick_TX及Nick_RX
步驟四: 斷開Key與Vcc後從新啟動後進入正常模式
使用行動電話配對藍芽介面
步驟一: 至”Google Play 應用程式” 下載下面 App
步驟二: 開啟手機或平板之藍牙,並配對
步驟三: 開啟應用程式App,並選擇藍牙設備
步驟四:
展示使用行動電話透過藍芽收發訊息
圖片一: 由設備一發射及接收設備二發出之訊息
圖片二:
影片一: youtube影音平台,部分区域可能无法观赏
►場景應用圖
►產品實體圖
►展示板照片
►方案方塊圖
►線路原理圖
►電路配置圖
►核心技術優勢
① LoRa收發器 : 使用協力廠商所製造之LM230模組,使用其高抗雜訊及高靈敏度特性來拓展兩通訊端。其通訊方式為使用UART的介面來達成透傳目的。 ② 藍芽收發器: 使用市面上廣泛應用之HC-06模組,以其藍芽部分與行動電話,平板或是PC連接後再透過UART與LoRa模組對接。
►方案規格
~~~ LoRa Module ~~~ 芯片組 ~ SEMTECH LoRa SX127x系列 頻率 ~ 862-1020MHz(型號:LM-230H) 傳輸功率 ~ 100mW(MAX。) 傳輸媒體 ~ UART UART波特率 ~ 1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600bps 工作電壓 ~ 3.0V〜6.0V 電流消費 ~ 接收:13 mA(典型值),發射:120 mA(典型值),睡眠:2.2uA(典型值) 傳輸距離 ~ 1KM〜10KM(0.81Kbps) 接收靈敏度 ~ -132dBm@0.81Kbps 工作溫度 ~ -40°C~85°C 尺寸 ~ 尺寸25毫米x 18毫米x T2.6毫米 ~~~ HC-06 藍芽模組 ~~~ CSR BC417143芯片組 藍牙 Class 2 電路板天線 尺寸:26.7 x 13 x 2毫米 工業溫度範圍為-40℃至+ 85℃ 工作頻率:2.4 GHz ISM頻段 調製方式:GFSK(高斯頻移鍵控) Acuity: - 0.1 DBM或更低BER,0.1% 傳輸速率:異步:6 KBPS同步:KBPS 安全功能:身份驗證和加密