基于LR1120與騰訊云物聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)地理定位(三)：終端節(jié)點固件與應(yīng)用程序部署

部署終端節(jié)點的軟件是一個分為兩個階段的精確過程。必須嚴格按照順序執(zhí)行，因為上層應(yīng)用程序的運行依賴于底層收發(fā)器固件的正確版本。這種分層架構(gòu)是LoRa Edge™平臺設(shè)計的核心，將射頻物理層和協(xié)議棧的復(fù)雜性與用戶應(yīng)用邏輯解耦。

 第一階段：更新LR1120收發(fā)器固件

LR1120是通過SPI接口進行控制的，內(nèi)置了微處理器的協(xié)處理器。它運行著自己的固件，負責處理底層的射頻控制、信號掃描和加密等任務(wù)。主控MCU（STM32）上的LoRa Basics™ Modem應(yīng)用程序正是通過SPI接口，調(diào)用一套預(yù)定義的API與LR1120進行交互。如果LBM應(yīng)用所期望的API版本與LR1120內(nèi)部固件所提供的API版本不匹配，將導(dǎo)致通信失敗或產(chǎn)生無法預(yù)期的行為。因此，在燒錄主應(yīng)用程序之前，必須先確保LR1120的固件是最新且兼容的版本。

• 目標固件:我們需要為LR1120燒寫版本為lr1120_trx_0x0201的收發(fā)器固件。

• 固件獲取:預(yù)編譯好的固件二進制文件（.bin）可以在Lora-net/radio_firmware_images倉庫中找到。具體文件為lr1120_trx_0x0201.bin。

• 燒錄流程:
  1. 編譯更新工具:在Cygwin終端中，進入先前克隆的SWTL001目錄。執(zhí)行make命令編譯固件更新工具。
     Bash
     cd /path/to/your/SWTL001
     make
     
     編譯成功后，會在build目錄下生成一個名為lr11xx-updater-tool.bin的文件。
  2. 準備更新器:將Lora-net/radio_firmware_images倉庫中下載的lr1120_trx_0x0201.bin文件，重命名為image.bin，并將其復(fù)制到SWTL001項目的根目錄下。更新工具默認會加載名為image.bin的固件文件。
  3. 燒錄更新工具到Nucleo板:將第一步中編譯生成的lr11xx-updater-tool.bin文件拖拽或復(fù)制到這個U盤中。ST-LINK會自動將此程序燒錄到STM32 MCU中，并重啟。此時，Nucleo板就變成了一個專門用于更新LR1120固件的工具。
     
     （將固件更新工具的.bin文件拖拽到 U盤中進行燒錄）
  4. 執(zhí)行更新并監(jiān)控:打開一個串口終端工具（如PuTTY, Tera Term），連接到Nucleo板對應(yīng)的虛擬串口。注意，此處的波特率非常高，必須設(shè)置為921600 bps。連接后，按下Nucleo板上的黑色復(fù)位按鈕。您將在串口終端中看到固件更新過程的詳細日志，包括擦除、寫入和驗證。當看到更新成功的提示信息后，表示LR1120的內(nèi)部固件已成功更新。 
     
     （串口終端日志，顯示LR1120固件成功更新至0x0201版本的過程。）

第二階段：配置與編譯地理定位應(yīng)用程序

在收發(fā)器固件更新完畢后，我們現(xiàn)在可以配置并編譯運行在主控MCU上的地理定位應(yīng)用程序了。所有相關(guān)的配置都集中在SWL2001-master\lbm_applications\3_geolocation_on_lora_edge\main_geolocation/example_options.h文件中。

核心參數(shù)配置：設(shè)備身份與區(qū)域設(shè)置

LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)通過一組唯一的標識符來識別和驗證每一個設(shè)備。這些參數(shù)的正確性是設(shè)備能否成功入網(wǎng)的先決條件，必須與騰訊云平臺上的配置嚴格一致。

• USER_LORAWAN_DEVICE_EUI: 設(shè)備的全球唯一標識符（Device EUI），一個64位的十六進制數(shù)，類似于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的MAC地址，必須保證全球唯一。
• USER_LORAWAN_JOIN_EUI: 應(yīng)用的全球唯一標識符（Join EUI），它標識了處理入網(wǎng)請求的Join Server。
• USER_LORAWAN_APP_KEY: 這是一個128位的AES密鑰，是設(shè)備安全性的核心，用于在入網(wǎng)（OTAA）過程中生成會話密鑰。
• MODEM_EXAMPLE_REGION: LoRaWAN區(qū)域參數(shù)。此處設(shè)置為SMTC_MODEM_REGION_CN_470_RP_1_0，以符合中國470MHz頻段的法規(guī)要求。

 通信信道配置：為測試設(shè)置單信道模式

在開發(fā)和測試階段，為了快速驗證設(shè)備與網(wǎng)關(guān)之間的基本通信，將設(shè)備配置為僅在網(wǎng)關(guān)監(jiān)聽的單個信道上發(fā)送數(shù)據(jù)是一種高效的策略。

// 為了測試方便，可以調(diào)整為單信道模式
#define HYBRID_CN470_MONO_CHANNEL
#if defined( HYBRID_CN470_MONO_CHANNEL )
uint32_t freq_tx_cn470_mono_channel_mhz = 471100000;
#endif

通過定義HYBRID_CN470_MONO_CHANNEL宏，并設(shè)置freq_tx_cn470_mono_channel_mhz變量，可以將節(jié)點的發(fā)射頻率固定在471.1MHz。這極大地簡化了初始的網(wǎng)絡(luò)連接調(diào)試，因為您只需確保網(wǎng)關(guān)也正在監(jiān)聽此頻率即可。

注意： 在最終的生產(chǎn)環(huán)境中，應(yīng)注釋掉此宏定義，以恢復(fù)所有默認信道，從而利用LoRaWAN的跳頻特性，增強網(wǎng)絡(luò)的魯棒性和容量。

射頻天線開關(guān)配置

LR1120芯片需要通過外部射頻（RF）開關(guān)來選擇正確的天線路徑（如Sub-GHz、GNSS等）。協(xié)議棧必須被告知如何控制這個開關(guān)。

這段代碼定義了一個lr11xx_system_rfswitch_cfg_t類型的結(jié)構(gòu)體，用于精確配置RF開關(guān)在不同工作模式（如待機、接收、發(fā)射、GNSS掃描）下的狀態(tài)。隨后，通過調(diào)用lr11xx_system_set_dio_as_rf_switch函數(shù)將此配置應(yīng)用到系統(tǒng)中。這個配置是高度硬件相關(guān)的，必須與您所使用的模塊（如NiceRF LoRa1120）的內(nèi)部電路設(shè)計相匹配，否則將導(dǎo)致通信失敗。

編譯并燒錄最終應(yīng)用程序

完成所有配置修改后，即可編譯并燒錄最終的應(yīng)用程序。

1. 編譯:在Cygwin終端中，確保當前路徑為SWL2001/lbm_applications/3_geolocation_on_lora_edge。執(zhí)行以下命令進行編譯：
   Bash
   make full_lr1120
   
   （在Cygwin終端中執(zhí)行'make full_lr1120'命令來編譯地理定位應(yīng)用程序）
   該命令會調(diào)用ARM交叉編譯器，將源代碼編譯鏈接成一個可執(zhí)行的二進制文件app_lr1120.bin，并存放于build子目錄中。
   （編譯成功后在build目錄中生成的app_lr1120.bin文件。）
2. 燒錄:再次將Nucleo開發(fā)板連接到電腦，找到NODE_L476RG U盤。將剛剛生成的app_lr1120.bin文件拖拽或復(fù)制到該U盤中。ST-LINK會自動完成燒錄并重啟設(shè)備。
3. 驗證:打開串口終端工具，這次將波特率設(shè)置為115200 bps。按下Nucleo板的復(fù)位按鈕，您應(yīng)該能看到應(yīng)用程序啟動的日志信息。這些信息會顯示設(shè)備的DevEUI、AppEUI以及嘗試加入LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)的日志。如果看到“JOINING”或類似的打印，說明設(shè)備端軟件已正常工作。
   
   
   （應(yīng)用程序啟動后的串口日志，顯示調(diào)制解調(diào)器初始化和區(qū)域參數(shù)信息。）

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