最近接手一個新項目，主要是用stm32做控制晶片，然後利用lora通信，實作相關功能。
- 項目概述
- 硬體裝置
- 項目流程
- LORA介紹
- 理論知識
- 調試流程
- 調試中的問題
-
個人反思
整個項目由3個同學協作完成，我主要負責通信部分的調試。
1.項目概述：通過單片機控制lora節點，發送資料給“lora資料集中器”，資料集中器将資料上發給指定伺服器，進行軟體端的開發。
| 名稱 | 作用 |
| WH-L101-L（lora節點） | 單片機通過節點發送資料給集中器 |
| LG220（資料集中器） | 集中器将資料上傳給指定伺服器 |
2.硬體裝置：“lora節點”*10， “lora資料集中器”*1，單片機型号為：stm32f103c8t6(自己設計的PCB)；
若幹USB-TTL子產品，lora節點配套底闆一塊，吸盤天線若幹。
3.項目流程：首先确定整個項目所要實作的功能，根據功能背後的硬性要求，尋找對應的硬體裝置，制作選型文檔，從多元度進行考慮，縮小目标裝置的選擇範圍，先确定幾個大概選型，咨詢相關技術客服，了解實際的産品型号，最後再下單購買。
4.lora是一種遠距離、低功耗通信技術，全稱是：Long Range。
找了兩個簡單的介紹文檔，可以留作參考http://www.four-faith.com/2018/industry_0828/683.html （附有各種通信方式特點對照表）https://blog.csdn.net/Ttian6/article/details/94215277。
LORA的通信距離不等，我選擇的晶片支援通信距離為2KM左右，且通信距離可調，晶片功耗很低。lora 子產品很多，需要慎重選擇。
5.理論知識
介紹一下這套通訊裝置之間的關系：單片機控制節點，節點發送資料給資料集中器，集中器将資料上傳至伺服器。但是，這是在應用時的工作邏輯關系，如何調試這套裝置呢？必須先熟悉幾個軟體以及知識點。
網絡調試助手：一共分為序列槽和網口兩個調試端口。一般是将電腦當作本地伺服器，通過序列槽給一端（LORA晶片）發送資訊，然後網口一端顯示伺服器（本地伺服器的位址就是電腦的IP位址）接收到的資料（這裡的資料是由集中器所上傳）。
LORA的通信方式：lora節點與lora資料集中器之間通信，是依靠各自的lora吸盤天線，與網絡，基站等等無關；
MQTT協定：https://blog.csdn.net/anxianfeng55555/article/details/80908795
TCP/TP協定：就是簡單的通信協定啦，我在前幾篇部落格中都有過詳細介紹。
伺服器端口号：每一個伺服器都可以設定幾個特定的端口号供自己使用
本地端口号：就是目前裝置的端口号
伺服器端口号：伺服器或者網關開啟接口給除它之外的IP連接配接；本地端口：供其他伺服器或者裝置連接配接的接口編号。是以在此處，網絡調試助手與集中器之間，關系就應該是：網絡調試助手，端口号填寫集中器的伺服器端口号，集中器端口号與之相反。
6.調試流程：
（1）基于配套底闆調試LORA節點，進入AT指令，設定一些主要參數。購買配套底闆是為了防止自己畫的闆子出問題，用作對照實驗，且可以極大提升開發效率。小編
（2）調試集中器：成功配置集中器之後，就可以進行簡單的連接配接，以及與配套的透傳雲實作資料收發。
（3）基于自己設計的PCB闆調試LORA節點，也就是通過單片機發送指令，實作AT指令的收發。
（4）實際通信有效距離測試。
最後，也是最重要的一點，一定要學會看晶片使用手冊！！！！！！！
小編的調試步驟：
（1）檢視晶片快速入門手冊以及配套底闆的硬體說明，将晶片與配套底闆焊接，通過USB-TTL子產品連接配接電腦與底闆（已知采用序列槽通信），打開序列槽助手，發送指令快速進入AT模式，分别看各個參數的作用，并設定參數。
（2）為資料集中器供電（集中器的天線分别安上），并且電腦連接配接集中器的WIFI，登陸指定網頁：192.168.1.1，賬号密碼都是：root，然後進入集中器設定界面（如下）。伺服器設定：指定集中器資料上傳的伺服器。基本設定：設定與節點連接配接的相關參數。通道：就是資料傳輸的通道，彼此間參數各不相同（主要是頻率這部分），防止資料沖突。
（3）嘗試建立連接配接（采用本地伺服器）：此時，焊接有晶片的底闆通過USB-TTL連接配接到電腦序列槽上，電腦連接配接集中器的WIFI，并且，将集中器的伺服器界面，伺服器IP位址設定為電腦IP，伺服器端口和本地端口設定好，在專門的配置軟體（網絡序列槽調試助手）中，也要保持一一對應的關系（類似序列槽通信的TX-RX，RX-TX），設定好波特率。通過序列槽發送資料，就可以在集中器端檢視發送的資料。 （4）将AT指令配置交由單片機完成（通過單片機發送指令，有2種方式，狀态機或者直接延時發送），通過閱讀晶片手冊，可以知道指令發送的起始信号和退出信号。 （5）測試自己設計的PCB闆子，先确定最小系統沒問題，然後将外圍電路及晶片焊接上，測試LORA晶片是否對單片機發送的指令做出預期回應（單片機序列槽1發送資料，然後将序列槽1接受的資料進行存儲，通過序列槽2發送給電腦顯示） （6）通過以上步驟，就能夠确定硬體大體的功能達到預期要求。傳輸距離，依靠天線電路。這部分電路設計很重要，我将單獨列一章作為介紹（兼顧PCB天線設計以及天線型号選擇）。 （7）單獨測試傳輸距離：分别采用改裝的吸盤天線以及PCB天線。發現傳輸速率越低（波長越長），傳輸距離越遠。 注意傳輸協定，標頭包圍，發送資料時，注意十進制和十六進制之間的轉換，發送字母S，就要通過序列槽發送S對應的ASCLL碼，而且是10進制的。單片機判斷資料，也就是判斷接收的ASCLL碼十進制的值。 （8）軟硬體對接，通過網絡序列槽調試助手，可以檢視資料。實際場景中，需要将集中器的伺服器位址改為指定雲伺服器的位址，然後由軟體背景進行判斷。
7.調試中的問題：
（1）始終無法進入AT指令：WH-L101-L-C型号的lora晶片，進入AT指令，需要嚴格遵循時序要求。此處，就以最簡單的延時函數調試單片機進入AT指令模式：（狀态機涉及資訊衆多，延時，簡單粗暴，可靠）
if(USART_RX_STA&0x8000)//接受到中斷，就執行儲存
{
USART_RX_STA=0;//對數組清零，友善下一次接收
len=USART_RX_STA&0x3fff;//取出u16中的低16 位，得到此次接收到的資料長度
for(t=0;t<len;t++)
{
USART1->DR=USART_RX_BUF[t];//把每一個資料都在序列槽列印出來
while((USART1->SR&0X40)==0);//等待發送結束
}
USART_RX_STA=0;//對數組清零，友善下一次接收
if(keys==1)
{
printf("%c",j);
delay_ms(200);
printf("%c",j);
delay_ms(100);
printf("%c",j);
delay_ms(100);
}
delay_ms(400);
printf("%c",M);
delay_ms(500);
printf("AT+AID=00000001\r\n");
delay_ms(400);
printf("AT+NID=00013c2d\r\n");
delay_ms(400);
printf("AT+SPD=1\r\n");
delay_ms(400);
printf("AT+CH=72\r\n");
delay_ms(400);
printf("AT+ENTM\r\n");
delay_ms(400);
printf("AT+ENTM\r\n");
LED=!LED;
delay_ms(1000);
delay_ms(1000);
delay_ms(1000);
LED=!LED;
// printf("AT+AID\r\n");//可以查詢設定的資料
}
自己調試快一周，幾在崩潰邊緣徘徊，被同伴一語點破，甚幸甚幸呀。（以前用的通信子產品，進入AT指令沒有嚴格要求時序問題，更重要的，是暴露了自己的問題，幾次懷疑時序，但卻沒有付諸行動，導緻調試耗時巨大）。使用手冊，重要部分，一定要精度。
（2）很短時間就調試成功了資料集中器，但是，如何測試“有人公司”産品的實際傳輸距離呢？這裡就涉及到了網絡調試助手，以前一直認為網絡調試助手隻能在一台電腦上實作“串發網收”。是以在此處困惑許久，直至配置伺服器連接配接**公司透傳雲，都沒能進行資料傳輸測試。老師花了一分鐘，小編就明白了如何測試及原理：一台電腦連接配接"底闆+lora晶片"，打開網絡調試助手的序列槽部分，另一台電腦打開網絡調試助手的網口部分（同時在集中器上設定好伺服器位址位本機IP位址，伺服器端口及本地端口），一台電腦移動，發送資料，在資料集中器端的電腦即可在網絡端口檢視資料。
（3）敢于質疑，在利用AD畫圖的時候，發現晶片手冊上存在問題，前後對照之後，果斷問了技術支援，更新了原理圖的版本。
（4）自己設計的PCB天線電路（外置天線），但是傳輸距離隻有10~20M遠，購買的底闆+晶片+吸盤天線，在學校内 傳輸距離達到了1000+（樓層越多，越密集，傳輸效果越不穩定，信号越弱），正在改進電路，希望下一版，自己設計的天線可以傳輸更遠的距離。
8.個人反思：接手了比較多的通信、物聯網相關項目，但是本次還是遇到了問題，足見自己功底不踏實。正如老師所說：想要快起來，必須先讓自己慢下來。并且，對于各種協定的了解，遠遠未達到清晰明了，依舊停留在了解的階段。
9.項目拓展，如果有n多個lora晶片需要接入同一個集中器，需要将修改集中器的接入節點數量，并且，在每一個單片機中燒錄指定程式（每個單片機對應一個晶片，程式中需要修改單片機AT指令中LORA節點的ID），如果已知産品數量，那麼，依舊可以采用狀态機來解決重複燒錄這個問題。
暫時先總結出這麼多，希望對讀者能有一定幫助。
我曾許下十年，隻為最美的遇見。