Ra-11 模组的 LoRaWAN Class A 应用

本示例演示如何使用 STM32L476RG 驱动 Ra-11 模组配置 Class A 模式入网 LoRaWAN 网络的应用。入网成功以后通过按键上报。

1. 硬件准备

1.1. 所需硬件

序号	硬件	说明	购买链接
1	MCU 开发板	STM32L476RG（推荐 NUCLEO-L476RG）	—
2	Ra-11 模组	被驱动的 LoRa Modem-E 模组	淘宝链接
3	TTL 模块	安信可 FT232TTL，用于串口 LOG	淘宝链接
4	按键	用户按键（或使用 NUCLEO 板载蓝色按键 PC13）	—
5	杜邦线 / 电源	3.3 V 供电，共地	—

1.2. MCU 与 Ra-11 接线

引脚定义见 Inc/boards/board-config.h。

MCU（STM32L476RG）	信号	Ra-11 模组	说明
PA5	SCLK	SCK / SCLK	SPI 时钟
PA6	MISO	MISO	SPI 主机入 / 从机出
PA7	MOSI	MOSI	SPI 主机出 / 从机入
PA8	NSS	NSS / CS	SPI 片选（低有效）
PA0	RESET	RESET / NRESET	模组复位
PB3	BUSY	BUSY	SPI 忙指示
PB4	EVENT	EVENT / DIO	事件中断（入网、下行等）
3V3	VCC	VCC / 3V3	3.3 V 供电
GND	GND	GND	共地

若模组另有天线座，请接好天线后再上电发射。

1.3. MCU 与 TTL（FT232）接线

串口用于打印 LOG（波特率 921600，8N1），MCU 侧引脚为 UART_TX=PA2、UART_RX=PA3。

MCU（STM32L476RG）	信号	FT232TTL 模块	说明
PA2	UART_TX	RXD	MCU 发送 → TTL 接收
PA3	UART_RX	TXD	TTL 发送 → MCU 接收
GND	GND	GND	共地
—	—	USB	接 PC，用于串口工具查看 LOG

TX/RX 交叉连接；不要把两端的 TX 对 TX。

1.4. 按键接线

应用中按键定义为 EXTI_BUTTON = PC_13（下降沿触发）。

MCU（STM32L476RG）	信号	按键	说明
PC13	EXTI_BUTTON	按键一端	按下后立即在端口 102 发上行
GND	GND	按键另一端	低电平有效

2. 驱动资料获取与使用说明

2.1. 资料获取

本工程 SDK 用于驱动 Ra-11 模组完成 LoRaWAN 入网，源码仓库地址：

https://github.com/Ai-Thinker-Open/Ra-11_modem-e.git

获取代码示例：

git clone https://github.com/Ai-Thinker-Open/Ra-11_modem-e.git
cd Ra-11_modem-e

仓库说明与更多示例介绍也可参阅上述 GitHub 页面。

2.2. 编译与烧录

需安装 ARM GCC 工具链（工程基于 GNU Arm Embedded Toolchain）。在 gcc 目录下编译：

cd gcc
make clean
make APP=lorawan

指定区域示例：

make clean
make APP=lorawan EXTRAFLAGS='-DLORAWAN_REGION_USED=MODEM_E_LORAWAN_REGION_AS923_GRP1'

说明：

生成的固件（如 lorawan.bin）位于 gcc/build 目录。
使用 STM32CubeProgrammer 通过 ST-LINK 烧录到 STM32L476RG 。
其它可选应用名：certification-otaa、certification-abp、class_b、multicast、fuota。

2.3. 串口与运行

按第 1 章完成硬件接线后上电。
打开串口工具，参数：921600 / 8 / 1 / None。
若三元组已在网关/平台注册，设备启动后自动入网，等待 JOINED。
默认约每 30 s 发送一次上行；按下 PC13 按键可立即发送一帧上行。

3. 程序运行说明

设备启动以后会自动向 LoRaWAN 网络服务器发送 Join-Request。

收到 Join-Accept 后，将周期性发送上行。

按下 PC13 按键会立即在端口 102 发送一帧上行。

4. 配置

4.1. LoRaWAN 配置

若干常量定义在 main_lorawan.c、common_app_configuration.h 或 lorawan_commissioning.h 顶部。可通过设置这些值来配置应用的 LoRaWAN 参数。

常量	说明
`PERIODICAL_UPLINK_DELAY_S`	周期性上行闹钟延时（秒）。
`EXTI_BUTTON`	按键对应的引脚名。
`LORAWAN_APP_DATA_MAX_SIZE`	用户应用数据缓冲区大小。
`LORAWAN_REGION_USED`	LoRaWAN 法规区域。

LORAWAN_REGION_USED 支持的取值：

MODEM_E_LORAWAN_REGION_AS923_GRP1
MODEM_E_LORAWAN_REGION_AS923_GRP2
MODEM_E_LORAWAN_REGION_AS923_GRP3
MODEM_E_LORAWAN_REGION_AS923_GRP4
MODEM_E_LORAWAN_REGION_AU915
MODEM_E_LORAWAN_REGION_CN470
MODEM_E_LORAWAN_REGION_EU868（默认）
MODEM_E_LORAWAN_REGION_IN865
MODEM_E_LORAWAN_REGION_KR920
MODEM_E_LORAWAN_REGION_RU864
MODEM_E_LORAWAN_REGION_US915
MODEM_E_LORAWAN_REGION_WW2G4

4.2. 入网配置

LR1121 预置了 ChipEUI/DevEUI 和 JoinEUI。若 lorawan_commissioning.h 中的 USE_LR11XX_CREDENTIALS 为 true，应用将使用这些标识。

也可自行配置：将 USE_LR11XX_CREDENTIALS 设为 false，并在 Inc/apps/lorawan_commissioning/lorawan_commissioning.h 中修改 LORAWAN_DEVICE_EUI、LORAWAN_JOIN_EUI、LORAWAN_NWK_KEY 和 LORAWAN_APP_KEY。

5. 使用方法

5.1. 串口控制台

完成静态配置后，应用无需人工干预即可运行。

信息会输出到串口控制台，起始内容包括 DevEUI、AppEUI/JoinEUI 和 PIN，可用于在 LoRa Cloud Device Join 服务中注册设备。

6. 其它说明

6.1. 应用主循环

应用基于事件接收实现了一个相对简单的状态机：

Reset 事件：配置密钥、设置区域，并启动入网流程。
Joined 事件：立即在端口 101 上报已发送上行次数与已确认上行次数，然后设置闹钟。
TxDone 事件：若适用，增加已确认上行计数。
Alarm 事件：在端口 101 上报已发送上行次数与已确认上行次数，并重新配置闹钟。

按下蓝色按键可立即在端口 102 发送一帧上行。