DL-LLCC68-S LoRa无线收发模块:物联网通信的理想之选

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DL-LLCC68-S LoRa无线收发模块:物联网通信的理想之选

在物联网蓬勃发展的今天,无线通信模块的性能和稳定性至关重要。DL-LLCC68-S LoRa无线收发模块凭借其出色的特性和广泛的应用场景,成为了众多电子工程师的首选。今天,我们就来深入了解一下这款模块。

文件下载:DL-LLCC68-S-433.pdf

一、模块概述

DL-LLCC68-S是基于Semtech公司的射频芯片LLCC68设计的无线射频模块,采用新一代LoRa™扩频调制技术,专为超长距离扩频通信而生。它具有体积小、超低接收功耗、抗干扰能力强、传输距离远等显著特点,可广泛应用于物联网的各类无线通信领域。

该模块的最高灵敏度可达-129dBm@LoRa,超低的接收电流和休眠电流,使它在功耗方面表现出色。发射功率大小可通过软件配置,最大功率可达+22dBm,有效解决了传统设计方案无法同时兼顾距离、抗干扰和功耗的问题。

二、产品特性

调制方式

支持(G)FSK、LoRa™等多种调制方式,为不同的应用场景提供了更多的选择。

频段范围

芯片支持频段范围为150 - 960MHz,模块设计频段分为300 - 510MHz(433M/470M模块)和800 - 960MHz(868/915M模块),满足不同地区和应用的需求。

电气特性

工作电压为3.3V,最大输出发射功率+22dBm,最大工作电流130mA。接收状态下具有低功耗特性,接收电流最低5.3mA,休眠电流仅1uA,有效延长了设备的续航时间。

其他特性

最高灵敏度-129dBm @LoRa 1.76Kbps,支持快速自动信道检测(CAD),支持的带宽BW包括125kHz、250kHz和500kHz,支持扩频因子SF为SF5 - SF11(不同带宽支持的扩频因子有所不同)。

三、典型应用

智能抄表

可用于无线自动抄表(水表、电表、气表),实现数据的远程传输,提高抄表效率和准确性。

工业控制

在工业控制器和传感器中应用,实现设备之间的无线通信,便于数据采集和监控。

远距离通信

适用于超远距离数据通讯,如农业自动化解决方案、智能家居系统、智能停车系统、智能安防监控等领域。

其他领域

还可应用于汽车行业、智能楼宇自动化、供应链物流等领域,为这些行业的智能化发展提供支持。

四、技术参数

运行条件

工作电压和IO电压范围为1.8 - 3.7V,稳定电压≥3.1V才能保证芯片性能最大化;工作温度范围为-40 - 85℃。

电流消耗

接收电流在4.5 - 5.4mA之间(软件采用CAD工作模式可有效减低整体的工作电流);发射电流根据不同的输出功率和频段有所不同;休眠电流在0.4 - 1.5uA之间(@寄存器保存)。

射频参数

模块设计频段分为433/470MHz和868/915MHz两个频段;发射功率范围为-9 - 22dBm,软件可配置;LoRa最高接收灵敏度为-129dBm(@BR_L = 1.76Kbps SF9, BW_L = 125 kHz),FSK最高接收灵敏度为-125dBm(@BR_F = 0.6 kbps, FDA = 0.8 kHz, BW_F = 4 kHz);LoRa速率范围为1.76 - 62.5Kbps,FSK速率范围为0.6 - 300Kbps。

五、引脚定义

序号 引脚定义 类型 功能说明
1 ANT/NC AI/AO 射频信号输入/输出端口,ANT端口预留匹配电路,走线使用50 Ω阻抗匹配,铺地并在周围加过孔
2 GND PWR 可靠的接地
3 3.3V PWR 稳定电压≥3.1V才能保证芯片性能最大化
4 RESET I 硬件复位,初始化芯片,增加稳定性,低电平100uS复位
5 BUSY O 芯片内部状态指示引脚,连接到MCU的GPIO
6 DIO1 IO 数字DIO1可通过SPI接口配置其功能
7 NC NA 悬空即可
8 DIO3 IO 数字DIO3可通过SPI接口配置其功能
9 GND PWR 可靠的接地
10 NC NA 悬空即可
11 NC NA 悬空即可
12 SCK I SPI时钟输入,与控制器SCLK相连
13 MISO O SPI数据输出,与控制器MISO相连
14 MOSI I SPI数据输入,与控制器MOSI相连
15 NSS I SPI片选输入,与控制器CSN相连
16 GND PWR 可靠的接地

六、电路设计

电源设计

要注意器件供电电压,超出推荐电压范围会导致模块功能异常及永久损坏。尽量使用直流稳压电源对该模块进行供电,电源纹波系数尽量小,且需要考虑发射最大功率时的电源负载。同时,模块需要可靠接地,做好铺地可以更好的性能输出并可以减少RF对其他灵敏器件的影响。

射频走线设计

模块应远离高频电路、变压器、RF等干扰源,禁止在模块下层直接走线,否则可能会影响接收灵敏度。使用板载天线时天线需要两面净空,铺地同时不能距离天线太近,否则会吸收辐射的能量。走线采用50Ω阻抗线,铺地并多打地孔。PCBA空间允许下预留π型匹配网络,先通过0R电阻连接,否则天线开路。

天线相关

天线的种类很多,需要根据需求选择合适的天线。天线的安置需要根据极性选择合适的安置位置,建议垂直向上。天线辐射路径上不能有金属物体,否则传输距离会受到影响(如封闭的金属外壳)。

LLCC68 IO设计

设计硬件时,对于数据包模式(SPI传输)至少需要引出通用SPI及RST、BUSY、DIO1到单片机的GPIO上。软件上DIO1、DIO3可以用来映射芯片的中断事件,并通过函数查询到中断源,但并不是每个模式都通用,具体参考芯片手册。模块内部通过电路将芯片的DIO2用于天线切换的开关自动控制,因此无相关的TXEN、RXEN引脚,这样方便和简化软件控制,节省相关引脚,但要保证软件在编写时注意使用SetDIO2AsRfSwitchCtrl来使能自动控制即可(SDK默认)。

七、软件调试流程

移植HAL接口

移植SPI接口,并特别要注意验证复位的功能正常。

熟悉芯片寄存器表及相关API

熟悉数据手册中的芯片寄存器表及相关API,为后续的开发做好准备。

使能DIO2

使能DIO2用于内部自动电子开关控制SetDIO2AsRfSwitchCtrl。

完成收发通讯验证

根据例程,利用两个验证板完成收发通讯验证。

优化调制参数

建议使用LoRa调制,通讯正常后,需要对调制参数进行优化,根据自己的需求来更改扩频因子、带宽等参数来控制发码时长(符号时间有关)及通讯距离。常用的调试参数如下: 调制带宽(BW_L) BW越高,调制速率越快,但是信号带宽大,会降低接收机的灵敏度
扩频因子(SF) SF越高可以增加解调的灵敏度,提升距离,缺点就是会大大增加传输时间
编码率(CR) 在干扰严重情况下,能增加抗干扰性,缺点就是编码效率降低,波特率变慢,正常情况下使用默认的CR = 4/5即可
低速率优化(LDRO) 当单个符号时间等于或大于16.38 ms ,需要开启低速率优化

设置发射功率

发射功率最大可以设置为+22dbm,以提供最大的链路预算。

实现低功耗

如果需要低功耗,可以在软件上采用CAD工作模式(睡眠 - 检测信号 - 睡眠)来实现低功耗。

频率设置

为了保证性模块的性能最大化,一定要选择对应频端的硬件模块,同时软件在设定时推介使用的频率范围如下:430 - 440 MHz、470 - 510 MHz、779 - 787 MHz、863 - 870 MHz、902 - 928 MHz。

八、注意事项

防静电操作

本模块属于静电敏感产品,安装测试时请在防静电工作台上进行操作。

安全距离

安装模块时,附近的物体应保证跟模块保持足够的安全距离,以防短路损坏。

干燥环境

绝不允许任何液体物质接触到本模块,本模块应在干爽的环境中使用。

独立供电

使用独立的稳压电路给本模块供电,避免与其他电路共用,供电电压的误差不应大于5%。

认证调整

本模块各项指标符合常用的国际认证,客户应用本模块的产品如需通过某些特殊认证,公司会根据客户的需求对某些指标进行调整。

九、联系方式

如果你对DL-LLCC68-S LoRa无线收发模块感兴趣,或者在使用过程中遇到任何问题,可以通过以下方式联系深圳市骏晔科技有限公司:

  • 商务合作:sales@dreamlnk.com
  • 电话:0755 - 29369047
  • 技术支持:support@dreamlnk.com
  • 网址:www.dreamlnk.com
  • 公司地址:广东省深圳市宝安区新湖路华美居A区C座602 - 603
  • 工厂地址:广东省东莞市塘厦镇138工业区裕华街7号华智创新谷B栋5楼

总之,DL-LLCC68-S LoRa无线收发模块以其卓越的性能和丰富的功能,为物联网通信提供了可靠的解决方案。希望广大电子工程师在实际应用中能够充分发挥其优势,创造出更多优秀的产品。你在使用这款模块的过程中有什么经验或问题,欢迎在评论区分享交流。

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