组网模式协议使用说明¶
1.模块概述¶
ChirpLAN模块定位为一个支持网络和点对点协议的低频半双工Chirp模块，内置功能完整的 AT 指令, 使用串口进行数据收发，降低了无线应用的门槛，可实现一对一或一对多的通信应用场景。本说明书主要介绍ChirpLAN模块对网关协议通信的使用说明。
1.1 硬件快速入门¶
使用 TTL 工具（连接方式如下图）将模组接入串口设备（以 PC 机代替），SETA和SETB拉高，让模块进入AT运行模式。
模块与 TTL 工具连接¶
打开ChirpLAN模块上位机设置工具，依次点击“打开串口(串口参数：115200，None，8，1)”、进入配置状态、读取参数、填写相关参数、设置参数，如下图所示。
模组协议选择 “网络”
入网信道(freq)、速率参数(bw/sf/cr)要一致
上下行频率表(上行8个，下行8个)要一致
加密方式及密钥要一致
应用ID要与网关应用ID一致
设置参数¶
1.2 模块基本参数¶
分类 |
参数 |
取值 |
|---|---|---|
无线参数 |
工作频段 |
398-510MHz |
无线参数 |
发射功率 |
NoPA：22dBm/PA：32dBm(峰值) |
无线参数 |
接收灵敏度 |
-140dBm |
无线参数 |
传输距离 |
（1）>300米 @SF7, BW250khz, TX power:22dBm |
无线参数 |
天线选项 |
外接天线 |
硬件参数 |
数据接口 |
串口：115200(默认) |
硬件参数 |
工作电压 |
NoPA：DC3.3V/PA：DC5.0V |
硬件参数 |
工作电流 |
Mode A : |
硬件参数 |
工作温度 |
-40℃ ~ +85℃ |
硬件参数 |
存储温度 |
-45℃ ~ +90℃ |
硬件参数 |
尺寸 |
34.5/*20.5/*4.1mm |
硬件参数 |
封装接口 |
SMT表贴 |
表 - 技术参数
1.3 引脚说明¶
ChirpLAN网络模块引脚示意图¶
引脚名称 |
IO 类型 |
引脚描述 |
|---|---|---|
VCC |
电源 |
供电引脚 |
GND |
电源 |
参考地 |
ANT |
模拟 |
射频信号输入/输出端口, ANT 端口预留匹配电路, |
AUX |
输出 |
模块状态指示引脚： |
UART-RX |
输入 |
TTL 串口接收引脚 |
UART-TX |
输出 |
TTL 串口发送引脚 |
SETA |
输入 |
AT 与透传切换, 内部上拉, |
SETB |
输入 |
控制模块休眠, 内部上拉 |
注意: 调试时如果 SETA, SETB悬空，则是 AT 指令模式，方便进行测试； 当进入到休眠模式后这两个脚会浮空， 需要接到确定的电平上， 否则会产生漏电。
2. 功能介绍¶
ChirpLAN终端支持主动上报、空中唤醒和全速运行三种工作模式，下图为设备的功能整体框图，可帮助对系统有一个总体的认识。
ChirpLAN系统基本功能框图¶
2.1 工作模式¶
本章主要介绍ChirpLAN网络模块的指令模式，以及和网关配合使用的节点主动上报、空中唤醒和全速运行三种工作模式。
名 称 |
说 明 |
条 件 |
|---|---|---|
AT 指令模式 |
用户可用AT 指令对模块进行参数配置 |
SETA=1 |
网络模式 (NORMAL) |
SETB为1时，模块不会进入休眠状态 |
SETA=0 |
网络模式(LOWPOWER) |
SETB为0时，模块根据工作模式来休眠和唤醒 |
SETA=0 |
2.1.1 AT 指令模式¶
AT 指令模式主要实现用户通过串口发送命令设置模组相关的参数。 在 AT 指令模式下，模组串口用于接收 AT 命令，用户可以通过串口发送 AT 命令给模组，用于查询和设置模组的 UART、Chirp等相关参数。 详细的 AT 指令介绍请参考“3.3 AT 指令格式”
2.1.2 终端组网¶
2.1.2.1 主动上报模式 (Mode A)¶
通讯双方需满足 以下几个条件：
入网信道(freq)、速率参数(bw/sf/cr)要一致
上下行频率表(上行8个，下行8个)要一致
加密方式及密钥要一致
网关应用ID要一致
工作模式：主动上报
工作流程：
模组上电后根据设置参数进行入网，入网成功后由网关分配工作参数。模块之后将按新的工作参数与网关进行数据通信。
在本工作模式下，模块的工作状态由SETB状态来决定:
SETB为低电平时，模块进入休眠状态；
SETB为高时，模块退出休眠状态并处于长接收状态；
若外部MCU有数据要发送，则先拉高SETB，再等待AUX变低后（模块完全醒来），即可通过串口发送数据，模块收到串口数据后，随即将收到的数据通过ChirpLAN协议栈发送到网关；
若外部MCU需要模块进入休眠，先将SETB拉低，再等待AUX变高，才能确定模块已进入休眠状态。
***注：*AUX的行为方式请看 2.2章节。
控制流图¶
模组设置：
配置模组为网络协议，应用ID为网关应用ID，信道、速率与网关通道一配置一致，具体见下图 。
模组设置¶
2.1.2.2 空中唤醒模式(Mode B)¶
通讯双方需满足 以下几个条件：
入网信道(freq)、速率参数(bw/sf/cr)要一致
上下行频率表(上行8个，下行8个)要一致
加密方式及密钥要一致
网关应用ID要一致
工作模式：空中唤醒
工作流程：
模组上电后根据设置参数进行入网，入网成功后由网关分配工作参数，之后模块将按新的工作参数与网关进行数据通信。
模组参数配置成功后进入间隔唤醒状态（间隔休眠唤醒），被唤醒的模块接收到正确的网关轮询数据后会将 AUX引脚拉高来唤醒主控MCU，经过AUXT0时间（可通过AT_AUXT设置）后再将接收到的Chirp数据通过串口发送给主控MCU，串口发送完成后，再经过AUXT1时间（可通过AT_AUXT设置）拉低AUX引脚。
之后模块再判断SETB引脚状态，若SETB为低电平则立即进入休眠，进入休眠后，模块将AUX引脚置高；若SETB为高电平，则模块不进入休眠，继续定时检测空中唤醒信号。
工作流程图：
工作流程图¶
下面是轮询唤醒模式下模块和集中器数据传输时序，如下图所示，网络模块接收到前导码后会被唤醒，直到接收完数据，然后模块进行数据处理。
传输时序图¶
模组设置：
配置模组为网络协议，应用ID为网关应用ID，信道、速率与网关通道一配置一致，具体见下图。
模组设置¶
2.1.2.3 全速运行模式(Mode C)¶
通讯双方需满足 以下几个条件：
入网信道(freq)、速率参数(bw/sf/cr)要一致
上下行频率表(上行8个，下行8个)要一致
加密方式及密钥要一致
网关应用ID要一致
工作模式：全速运行
工作流程：
模组上电后根据设置参数进行入网，入网成功后由网关分配工作参数，模块之后将按新的工作参数与网关进行数据通信。
在本工作模式下，模块的工作状态由SETB状态来决定：
SETB为高时，模块进入全速运行状态，无数据通信状态下模块的串口和RF都处于持续接收状态。
SETB为低电平时，模块进入休眠状态；
当主控有数据要发送到网关时，先保证SETB是拉高且模块是的空闲状态（AUX低），才能通过串口发送数据，主控在发送数据过程中，要不断检测AUX引脚状态，如果突然变高，则说明模块的缓冲区变满或者其它情况发生，此时主控应立即停止发送数据，须等到AUX变低之后才能继续发送数据。模块对串口包有分包检测机制，若模块收到一个字节数据之后UARTINT时间（通过AT+UARTINT设置）内没有再收到其它字节数据，则认为收到一个完整的数据包，之后模块会将此数据包经过ChirpLAN协议层发送到网关。
当网关有数据两要发送到节点模块时，网关通过ChirpLAN协议栈发送一包数据，模块收到数据包之后，会将 AUX引脚拉高（如果主控休眠可唤醒主控），经过AUXT0时间（可通过AT_AUXT设置）后再将接收到的数据通过串口发送给主控，再经过AUXT1时间（可通过AT_AUXT设置），拉低AUX引脚。
流程图¶
模组设置：
配置模组为网络协议，应用ID为网关应用ID，信道、速率与网关通道一配置一致，具体见“图 15” 。
模组设置：¶
3. 产品配置¶
3.1. 配置工具¶
产品配有通用设置软件（AT 指令设置软件）以及配套设置软件，支持参数设置，可简化用户的操作，推荐使用配套设置软件来配置参数。
3.1.1. 配套设置软件¶
该配套设置软件适用于ChirpLAN系列模组的参数读取以及配置。下图中序号依次对应以下 7 个步骤：
软件设置¶
在串口设置界面中，将波特率、校验位、数据位、停止位设置为节点对应参数，
节点串口默认参数为 115200、NONE、8、1。点击打开串口按钮。
点击进入配置状态按钮，节点回复+OK，即节点进入 AT 指令模式。
选择点网络协议。
点击读取参数按钮，软件自动读取节点参数信息。
可在基本参数中查看以及修改节点参数。
如果是读取参数则点击退出配置状态按钮退出 AT 指令模式；如果是设置参数则点击设置参数按钮，软件会自动设置节点参数，设置完毕后节点重启，参数生效。
点击退出配置状态按钮，模块退出配置模式进入网络数据通信模式。
3.2. 配置指令介绍¶
配置指令即 AT 指令，是指在 AT 指令模式下用户通过 UART 与模组进行命令传递的指令集，后面将详细讲解 AT 指令的使用格式。
上电启动成功后，可以通过 UART 对模组进行设置。
模组的缺省 UART 口参数为： 波特率 115200、无校验、8 位数据位、1 位停止位。
从非 AT 命令模式下切换到 AT 命令模式，若用配套设置软件点击进入配置模式即可进入，若手动进入 AT 命令模式需要以下两个步骤：
[ ] 在 UART 上输入“+++”，模组在收到“+++”后会返回一个确认码“a”；
[ ] 3 秒内在 UART 上输入确认码“a”，模组收到确认码后，返回“+OK”确认，进入命令模式，如下图所示；
软件设置¶
模组进入指令模式需要按照如下图的时序要求:
软件设置¶
表 - AT 指令返回值
返回代码 |
返回说明 |
|---|---|
OK |
响应成功 |
ERR CHECK ARGS FORMAT FAILED! |
无效的命令格式 |
ERR CMD MATCH FAILED! |
无效的命令 |
ERR PARSE ARGS FAILED! |
无效的参数 |
ERROR |
其它错误 |
3.3. AT 指令格式¶
发送命令格式：以回车<CR>、换行<LF>或者回车换行<CR><LF>结尾
表x AT 指令格式
类型 |
指令格式 |
说明 |
举例 |
|---|---|---|---|
0 |
|
查询参数 |
|
1 |
|
查询参数 |
|
2 |
|
设置参数 |
|
模组回复格式（关闭回显）：
设置参数：<CR><LF>OK<CR><LF>
查询参数：<CR><LF> +CMD=PARA<CR><LF>OK<CR><LF>
CMD：命令字
PARA：参数
3.4. AT 指令集¶
AT 指令列表
命令 |
描 述 |
命令格式 |
可保存 （Y/N） |
|---|---|---|---|
AT |
测试模块响应 |
发： |
No |
AT+ENTM |
退出 AT 命令，切换到工作模式重启设备 |
发： |
No |
AT+E |
设备 AT 命令回显设置 |
发： |
No |
AT+Z |
重启设备 |
发： |
No |
AT+SAVE |
保存当前设置为默认设置 |
发： |
No |
AT+DEFAULT |
恢复默认设置 |
发： |
No |
AT+VER |
查询设备固件版本号 |
发： |
No |
AT+UART |
设置/查询串口参数 |
发： |
Yes |
AT+UARTINT |
串口包之间时间间隔，0~100，单位ms |
发： |
Yes |
AT+RFPOWER |
设置/查询发射功率, 可以减低电源消耗, 但是会减少通讯距离Power:0~29 |
发： |
Yes |
AT+SF |
设置/查询SF |
发： |
Yes |
AT+BW |
设置/查询BW |
发： |
Yes |
AT+CR |
设置/查询CR |
发： |
Yes |
AT+AID |
设置查询应用 ID： 0~FFFFFFFF |
Yes |
|
AT+WMODE |
设置模块工作模式： |
发： |
Yes |
AT+AUXT |
设置/查询 AUX 输出时间：当接收到数据后,AUX 相对与串口 TX提前置高和延时置低的时间默认为 0ms, 如果 MCU 可能处于休眠,则需要设置一个合理的值, 用于等待MCU 唤醒，PreTime、auxDelayTime。范围：0-100 ，单位：ms |
发： |
Yes |
AT+WAKET |
设置/查询模组的唤醒间隔（组网模式下，需要服务器下发唤醒间隔），需要与AT+PREAMABLE指令配合使用，休眠模式下，PREAMABLE时间应大于等于WAKET时间，范围：100~5000，单位ms。 |
发： |
|
AT+ENC |
设置/查询通信加密使能标志： |
发： |
Yes |
AT+KEY |
十六进制字符串，占用32个字节 |
发： |
Yes |