實(shí)戰經(jīng)驗 | 如何在用戶(hù)應用中開(kāi)啟 LoRa CAD
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在 STM32WL LoRa 某些應用中，尤其是電池供電的設備上，需要按需發(fā)送數據，如下發(fā)指令，讓 STM32WL LoRa 發(fā)送數據，或做相應的操作。為了降低功耗，STM32WL不能一直處于接收狀態(tài)，這樣功耗會(huì )很高。我們可以開(kāi)啟 LoRa CAD(信道活動(dòng)檢測)功能，STM32WL 通過(guò)開(kāi)啟 CAD 功能，檢測前導碼的前 1/2/4/8/16 個(gè)碼元，當檢測到 LoRa(喚醒)信號后再開(kāi)啟接收，否則系統進(jìn)入低功耗，這樣會(huì )極大的降低系統的整體功耗。
02 STM32WL LoRa CAD 原理和驅動(dòng)
LoRa 信號可以在低于噪聲強度的情況下被正確解調。所以，僅簡(jiǎn)單通過(guò) RSSI 確定信道是否被占用是行不通的，需要通過(guò)信道活動(dòng)檢測 CAD 來(lái)檢測 LoRa 信號。
LoRa 包幀格式，如下圖，前導碼，可選報頭，有效數據負載。信道活動(dòng)檢測 CAD 模式旨在以盡可能高的功耗效率檢測信道上的 LoRa 前導碼。
STM32WL LoRa CAD 檢測方法：
STM32WL LoRa 設備設置好頻率和擴頻因子，開(kāi)啟CAD 模式，（注意：無(wú)論是否檢測到 LoRa 信號，都會(huì )產(chǎn)生CAD 檢測完成中斷 SUBGHZ_IT_CAD_DONE）；當有匹配（相同的頻率和擴頻因子）的 LoRa 信號檢測到時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生 CAD 檢測到中斷 SUBGHZ_IT_CAD_ACTIVITY_DETECTED，SUBGHZ_IT_CAD_DONE 也會(huì )產(chǎn)生，并且 SUBGHZ_IT_CAD_DONE和 SUBGHZ_IT_CAD_ACTIVITY_DETECTED 會(huì )同時(shí)產(chǎn)生。
所以，可通過(guò)在產(chǎn)生SUBGHZ_IT_CAD_DONE 中斷時(shí)是否也同時(shí)產(chǎn)生了SUBGHZ_IT_CAD_ACTIVITY_DETECTED 中斷來(lái)區別是否檢測到了 LoRa 信號，進(jìn)而調用相應的回調函數，或做相應的處理。
DriversSTM32WLxx_HAL_DriverSrcstm32wlxx_hal_subghz.c 中HAL_SUBGHZ_IRQHandler
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driverradio_driver.c
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driverradio.c 中RadioIrqProcess 函數中
STM32Cube_FW_WL_V1.3.0 的驅動(dòng)中已經(jīng)支持 CAD 功能 :
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phyradio.h
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phyradio_ex.h
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phyradio_def.h
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driverradio_driver.h
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driverradio_driver.c
MiddlewaresThird_PartySubGHz_Phystm32_radio_driverradio.c
但是如何在用戶(hù)應用中加入 CAD 功能呢？下面介紹如何在示例工程SubGHz_Phy_Per 中開(kāi)啟 CAD 功能。
03 如何在示例工程 SubGHz_Phy_Per 中開(kāi)啟 CAD
3.1.修改 subghz_phy_app.h 中配置
選擇 MODEM 類(lèi)型為 LORA
設置 CAD 檢測的頻率和 LORA 接收參數
根據擴頻因子 LORA_SPREADING_FACTOR 設置相應的 CAD 檢測參數
3.2.在 subghz_phy_app.c 中配置聲明
包含頭文件 radio_driver.h
修改測試模式為 RADIO_RX
可選，設置串口輸出為紅色 RED 和綠色 GRN 時(shí)的配置
定義 CAD 檢測結果標志 RadioCadDone_flag
定義 CAD 檢測計數 cad_max_count，cad_count 和 detect_count
聲明 CAD 檢測完成事件后執行的函數 OnCadDone
聲明 CAD 狀態(tài)機處理函數 Cad_Process
3.3.在subghz_phy_app.c 中配置 SubghzApp_Init 函數
在 SubghzApp_Init 函數中，打印 LoRa 配置參數(可選)
在 RadioEvents 中注冊 CAD 檢測到要執行的回調函數 OnCadDone
設置 CAD 檢測的頻率，接收參數，最大包長(cháng)，CAD 檢測的參數
開(kāi)啟 CAD
注冊 CAD 狀態(tài)機處理函數 Cad_Process
3.4.在 subghz_phy_app.c 中配置 CAD 檢測完成處理函數和狀態(tài)機處理函數
04 小結
本 LAT 舉例介紹了 LoRa CAD 應用場(chǎng)景，STM32WL LoRa CAD 的原理和相關(guān)的驅動(dòng)，著(zhù)重介紹了如何在示例工程(SubGHz_Phy_Per)中添加 LoRa CAD 功能。
在此基礎之上也可以很容易在 SubGHz_Phy_PingPong 和 SubGHz_Phy_AT_Slave示例工程中加入 LoRa CAD 功能。
當然也可以在 LoRaWAN_End_Node 示例工程中加入 LoRa CAD，但是還需要調整如下驅動(dòng)，后續再補充介紹。
MiddlewaresThird_PartyLoRaWANMacLoRaMacInterfaces.h
MiddlewaresThird_PartyLoRaWANMacLoRaMac.c
MiddlewaresThird_PartyLoRaWANLmHandlerLmHandler.h
MiddlewaresThird_PartyLoRaWANLmHandlerLmHandler.c
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