LoRa模組(例如SX127X模組、SX126X模組或者LLCC68模組)不僅支持LoRa調(diào)制模式,也支持FSK調(diào)制模式。
實際應(yīng)用中有部分使用者硬件使用的是LoRa模組,但是使用的不是該模組的LoRa模式,而是使用的該模組的FSK模式,并需要使用FSK模式下的WOR功能。
在確定使用FSK模式下的WOR功能時需要先估算功耗是否能滿足使用者的低功耗需求,本文就給有這種需要的使用者提供一種估算WOR功耗的參考方法。
過程
以LLCC68模組為例。
01
確認正常通信模式下參數(shù)和WOR模式下參數(shù)
本次舉例以如下參數(shù)為例。
1、正常通信模式下:4字節(jié)前導碼;4字節(jié)同步字;10Kbps空中波特率;0dBm發(fā)射功率(使用0dBm只是為了調(diào)試期間在儀器上看數(shù)據(jù)方便些);可變數(shù)據(jù)包模式;
2、WOR模式下:2字節(jié)前導碼;2字節(jié)同步字;10Kbps空中波特率;0dBm發(fā)射功率(使用0dBm只是為了調(diào)試期間在儀器上看數(shù)據(jù)方便些);固定數(shù)據(jù)包模式;
WOR 模式下選擇如上配置目的是使喚醒包的長度能盡量短一些,實際使用者可以根據(jù)自己的需要選擇不同的參數(shù),但是最好和正常通信模式做一個區(qū)分。達到一個正常模式下接收的模組收不到喚醒包并且WOR模式下的模組不會被正常模式下的數(shù)據(jù)包喚醒的目的。
02
WOR模式下喚醒包測算
把主機調(diào)整套WOR模式下的參數(shù)后,讓主機不停的連續(xù)發(fā)射喚醒短包(2字節(jié)前導碼;2字節(jié)同步字;2字節(jié)負載),發(fā)送完一個喚醒短包后加個20ms延時后馬上發(fā)送下一個喚醒短包,這里加入20ms延時是為了讀取單個喚醒短包發(fā)送時間方便而加入的。
WOR模式下10Kbps空中波特率2字節(jié)前導碼;2字節(jié)同步字;2字節(jié)負載時,每個喚醒短包發(fā)送時間應(yīng)該為:1000ms/10Kbps*6字節(jié)*8bit=4.8ms。
實測一下,發(fā)現(xiàn)和計算值能夠?qū)Φ蒙稀?/strong>
然后把20ms的延時去掉,改為每發(fā)送完一個喚醒短包后馬上發(fā)送下一個喚醒短包,測算能夠充分發(fā)送完兩個喚醒短包的時間。
“能夠充分發(fā)送完兩個喚醒短包得時間”測算時,需要取一個比較寬裕的充分值,這里測到的值為15.5ms,我們按照16ms記錄。
測算這個值的重要性是因為每個單獨的喚醒短包實際發(fā)送時間雖然能和理論值4.8ms對得上,但連續(xù)發(fā)送狀態(tài)下,有狀態(tài)得轉(zhuǎn)換時間,有SPI得占用時間,所以連續(xù)發(fā)送喚醒短包的2包時間并不是9.6ms(4.8ms*2=9.6ms)。
這個實測出的16ms非常重要,因為該時間將作為WOR狀態(tài)下接收端的WOR接收窗口的開啟時間的計算基礎(chǔ)參數(shù)。
只有WOR狀態(tài)下接收端的WOR接收窗口的開啟時間大于等于這個16ms,才能充分保證接收窗口時間內(nèi),能保證至少有一個完成得喚醒短包得整個空中傳輸過程被包含在WOR接收窗口內(nèi)。
WOR功耗計算
1、接收電流測算。
由模組規(guī)格書可知,LLCC68模組接收狀態(tài)下功耗在5mA左右(3.3V供電下)。
實測下為4.6mA,就按照5mA計算(為了計算的待機時間更加充裕穩(wěn)妥所以接收電流按照稍微大點的計算)
2、SLEEP電流測算。
由規(guī)格書可知,SLEEP功耗在3.3V下在0.6uA左右。
實測一下為0.6uA左右,按照1uA計算(為了計算的待機時間更加充裕穩(wěn)妥所以SLEEP電流按照稍微大點的計算)
3、以WOR周期中每保持4秒得SLEEP狀態(tài)后開啟一次WOR接收窗口為例計算。
如上可知:WOR接收窗口時長為16ms,WOR接收窗口電流為5mA(5000uA),WOR得周期SLEEP保持時間為4s(4000ms),WOR得周期SLEEP功耗為1uA。
模組WOR期間平均功耗為:
(5000uA*16ms+1uA*4000ms)/(16ms+4000ms)=20.92uA
4、以使用者要求平均功耗為30uA,估算每個WOR周期時間,計算如下。
(5000uA*16ms+1uA*Xms)/(16ms+Xms)=30uA
X=2742.1ms
即每保持SLEEP狀態(tài)2742.1ms后開啟一次16ms得WOR接收窗口時,可以達到WOR的平均功耗為30uA的要求。
結(jié)論
參考如上方法即可估算出LoRa模組在WOR模式下的平均功耗值,或者滿足客戶要求下得WOR周期情況。
需要說明如下幾點:
1、單個喚醒短包的空中發(fā)送時間長度的2倍不能做為WOR接收窗口的參考時間,WOR接收窗口的參考時間需要真實測試后確定。
2、接收電流和SLEEP電流在測試后取值用來做為估算參考值時需要稍微取偏大一點,為了保證計算的結(jié)果更加充裕穩(wěn)定。
3、使用者估算電池是否夠用時不要忘記電池的自放電特性。
4、正常通信模式下和WOR狀態(tài)下的模組的參數(shù)配置最好有所變化(能達到正常模式下接收的模組收不到喚醒包并且WOR模式下的模組不會被正常模式下的數(shù)據(jù)包喚醒的目的),以減少系統(tǒng)內(nèi)部誤喚醒的概率。
-
FSK
+關(guān)注
關(guān)注
14文章
114瀏覽量
58349 -
硬件
+關(guān)注
關(guān)注
11文章
3260瀏覽量
66131 -
LoRa
+關(guān)注
關(guān)注
349文章
1676瀏覽量
231795
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論