【Tutorial】解析支援 LoRa 的 Sertek 版 Quark SE C1000 開發板

Posted By 陸向陽 on 11 月 9, 2017 in Intel, 教學文, 案例研究, 開發套件 | 0 comments

Intel Quark SE C1000的體驗開發評估上，除了Intel自己官方的開發板外，Sertek也有推出自己的版本。Sertek版在週邊晶片及感測器的配置上，幾乎都比Intel更完整，其中又以具備LoRa收發器晶片模組為其特點，這是Intel版缺乏的部份。

因此，筆者以下針對LoRa收發器方面，進行更多的硬體層面探索了解，希望讓其他對Sertek版Quark SE C1000開發板，以及LoRa晶片技術有興趣的人，多一些參考資訊。

Sertek版的Quark SE C1000開發板中，最上層為無線收發器模組板，板上有藍牙（BLE）收發器模組與LoRa收發器模組。

LoRa模組特性

首先，Sertek並非直接使用LoRa的收發器晶片，而是向台灣的環天世通科技（GlobalSat WorldCom Corporation）購買收發器模組，模組內的主體除了晶片外，也包含其他搭配的電子元件。

模組的編號為LM-230H，其實還有一款為LM-230L，差別只在於運作頻率，前者在於410MHz~525MHz頻段，後者為862MHz~1020MHz頻段，不同的頻段主要在適應不同的國區，目前低於1GHz（Sub-1GHz）的頻段，各國法規的開發尺度不一，例如美國只准用915MHz，歐洲則准用868MHz。LM-230H內的LoRa收發器晶片是美國Semtech公司的SX127x（x=6/7/8/9）。

SX127x晶片的發送功率最高100mW（毫瓦），發送距離則在1公里～10公里。在收發到信號後，是透過UART介面（晶片本身可選擇用I2C、SPI或UART等介面，但模組設計上預設選定UART）傳送給其他晶片，而其UART支持多種傳輸率（更正規說是鮑率baud rate），包含1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600bps等，預設值是9600bps

LoRa定位是低功耗無線廣域網路（Low-Power Wide Area Network, LPWAN），因此不需要太高的資料傳輸量。除了傳輸率外，在傳輸的同位查核校驗上則支援8N1、8E1、8O1等格式。也因為是LPWAN，所以LoRa收發器晶片SX127x強調長距離、高覆蓋傳輸，最遠可達10公里，但這也必須付出僅有0.81kbps資料傳輸量的代價。

同理，傳輸距離能很遠，是因為接收端的靈敏度較高，在相同發送功率下（各國多有規範，不允許晶片無限上綱地加大發送功率，以免影響環境與生物），自然可以傳輸較遠，同樣是0.81kbps的極低傳輸率時，SX127x 也可以有-132dBm的接收靈敏度。

接腳配置說明

進一步說明，SX127x晶片共有28支接腳，但由於環天已將晶片包裝成模組，許多接腳的對應電路已經實現，真正顯露到模組外的剩14支接腳。

在14支接腳中，有些只單純的供電需求，如VCC、GND接腳；有的是天線接腳（模組本身提供IPEX天線連接器，而Sertek板子上還備有同軸的RF連接器）；有的只是保留而尚未定義或者是重置（Reset/RST，Semtech官方資料寫NRESET，模組技術資料則是寫NRST）接腳等；真的與外部MCU晶片有關的接腳只有5支：RXD、TXD、BZ、P1、P2。