快速实现Lora通信（一对多）详解

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一、Lora介绍

Lora不是一种协议，而是一种基于扩频通信的射频技术，它相对于其他射频技术比如2.4G或普通433/915M来讲，具有更远的传输距离（几千米）和更强的越障性能。所以我们把一个Lora设备作为中心点，多个Lora设备作为节点可以组成一个范围达几千米的星型网络。

上图中，中心点和某个节点的通信流程实现可参考如下模式：

二、例程实现功能介绍

某个Lora节点每隔2秒主动向中心点发送一包5字节的数据(1,2,3,4,5)，Lora中心点收到后将收到的数据每个都加1，作为应答内容返回给该节点。所以当该Lora节点收到(2,3,4,5,6)时即可判定正确收到了响应。节点每收到一次正确的响应时LED1灯会闪烁一次作为指示。

Core为Lora功能提供了十分简单的API函数，只需下面三个函数即可完成上面的功能。

LIB_LoraConfig()
LIB_LoraRecv()
LIB_LoraSend()

三、接线图

下图中Lora中心点和节点接法一样。

五、完整代码

这里只演示了Lora中心点和一个Lora节点的通信，实际应用中如果中心点需要和多个Lora节点通信，那么每个Lora节点的代码可以都一样，只需将每个节点的地址(addr)改成不一样的即可。同时建议每个节点的发送时间周期可以错开一些。

注意：受Lora模块硬件资源限制，通信中每包数据尽量不要太大，最好10字节以内。且Lora通信节点个数也不要超过20个为好。

Lora中心点代码：

--本机地址(范围：0-65535)，其他Lora节点如果需要发送消息给本机必须知道该地址
addr = 100 
--通信信道(范围：410-441MHz)，相互通信的Lora节点必须在同一信道
channel = 433
--无线速率(范围：0.3, 1.2, 4.8, 9.6, 19.2kpbs)，速率越低通信质量越高
baudrate = "9.6kpbs"
--发射功率(范围：11, 14, 17, 20dB)，该值越大通信质量越高，但功耗会增加
tx_pwr = "20dB"
--设置Lora模块占用TX0、RX0、Aux接D5引脚，Md0接D6引脚
--Lora通信参数:地址=100，通信信道=433M，无线速率=9.6kbps，发射功率=20dBm
LIB_LoraConfig("UART0","D5","D6",addr,channel,baudrate,tx_pwr)
--开始大循环
while(GC(1) == true)
do
    --查询是否收到数据，如果收到就应答
    recv_flag,recv_addr,recv_data = LIB_LoraRecv()
    if recv_flag == 1 then
        --将收到的数据全部加1作为应答返回给发送者
        for i = 1, #recv_data, 1 do 
            recv_data[i] = recv_data[i] + 1
        end
        LIB_LoraSend(recv_addr, recv_data)
    end
end

Lora节点代码：

--本机地址(范围：0-65535)，其他Lora节点如果需要发送消息给本机必须知道该地址
addr = 101 
--通信信道(范围：410-441MHz)，相互通信的Lora节点必须在同一信道
channel = 433
--无线速率(范围：0.3, 1.2, 4.8, 9.6, 19.2kpbs)，速率越低通信质量越高
baudrate = "9.6kpbs"
--发射功率(范围：11, 14, 17, 20dB)，该值越大通信质量越高，但功耗会增加
tx_pwr = "20dB"
--设置Lora模块占用TX0、RX0、Aux接D5引脚，Md0接D6引脚
--Lora通信参数:地址=100，通信信道=433M，无线速率=9.6kbps，发射功率=20dBm
LIB_LoraConfig("UART0","D5","D6",addr,channel,baudrate,tx_pwr)
--配置D8为普通输出,控制电路板上的LED1
LIB_GpioOutputConfig("D8","STANDARD")
--使能10毫秒定时器开始工作
LIB_10msTimerConfig("ENABLE")
cnt_10ms = 0
--定义10毫秒定时器的回调函数
function LIB_10msTimerCallback()
    cnt_10ms = cnt_10ms + 1
end
--此处延时1秒是为了等待Lora模块初始化过程完成
LIB_DelayMs(1000)
--开始大循环
while(GC(1) == true)
do
    --每2秒向地址为100的中心节点发送一包数据
    if cnt_10ms >= 200 then
        cnt_10ms = 0
        send_data = {1, 2, 3, 4, 5}
        LIB_LoraSend(100, send_data)
    end
    --查询是否收到中心节点应答的数据
    recv_flag,recv_addr,recv_data = LIB_LoraRecv()
    if recv_flag == 1 then
        --如果验证正确，闪烁一次LED1灯
        if recv_data[1] == 2 and recv_data[2] == 3 and recv_data[3] == 4 and recv_data[4] == 5 and recv_data[5] == 6 then
            LIB_GpioToggle("D8")
        end
    end
end

六、代码运行结果

通过实验我们可以看到Lora节点的的LED1灯每2秒钟闪烁一次，每闪烁一次就表示收到了Lora中心点的正确响应数据，从而反映出一次发送和接收流程的正确完成。

下图为Lora节点的实拍图：

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