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來自Arduino的小巧的LoRa開發(fā)板——MKR WAN 1300開發(fā)板評測

Arduino LoRa MKR WAN Atmel SAMD21 Murata CMWX1ZZABZ

2022-08-01
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作者：SATURN
來源：21ic

[導讀]
LoRa的優(yōu)勢在于低功耗和遠距離，理論上來說，相比于BLE和WiFi更具優(yōu)勢。不過在可穿戴領域，依舊是BLE一枝獨秀；而WiFi則一直獨霸著局域網(wǎng)無線通信領域。相對來說，LoRa在工業(yè)應用方面正逐漸顯露自己獨特的優(yōu)勢。市面上LoRa產(chǎn)品不少，大多以模塊的方式提供給用戶，借助三方MCU來實現(xiàn)自己的遠程通信功能。

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LoRa的優(yōu)勢在于低功耗和遠距離，理論上來說，相比于BLE和WiFi更具優(yōu)勢。不過在可穿戴領域，依舊是BLE一枝獨秀;而WiFi則一直獨霸著局域網(wǎng)無線通信領域。相對來說，LoRa在工業(yè)應用方面正逐漸顯露自己獨特的優(yōu)勢。市面上LoRa產(chǎn)品不少，大多以模塊的方式提供給用戶，借助三方MCU來實現(xiàn)自己的遠程通信功能。

MKR WAN 1300是一款功能強大的主板，結合了MKR Zero和LoRa連接的功能。對于希望設計物聯(lián)網(wǎng)項目的制造商而言，它是理想的解決方案，而且在具有低功耗方面具備自己獨特的優(yōu)勢，使用Arduino來開發(fā)和測試，也減少了對專業(yè)人員的技術需求。

MKR1300使用兩節(jié)1.5V AA/AAA電池或外部5V為電路板供電，從一個源切換到另一個源是自動完成的。良好的32位計算能力，類似于MKR ZERO板，豐富的GPIO接口，低功耗LoRa通信以及用于代碼開發(fā)和編程的Arduino軟件的易用性等特性，使得該主板成為緊湊外形的新興物聯(lián)網(wǎng)電池供電項目的首選。另外 USB端口可用于為電路板供電，ArduinoMKR WAN 1300能夠在連接或不連接電池的情況下運行，具備很低的功耗。

雖然說包裝好壞不影響產(chǎn)品使用體驗，不過有了極富科技感的外包裝，格調(diào)還是要高一點的。

包裝盒背面有個laser標簽，從不同的角度看，可以看到很漂亮的Arduino logo，贊!

開發(fā)板上兩個主要器件：一個是Atmel SAMD21，另一個是Murata CMWX1ZZABZ LoRa模塊。前者讓我們體驗Arduino，后者讓我們體驗LoRa，二者合起來，就是MKR1300的極致方便和簡單易用了。

Arduino Zero兼容引腳使用過孔排針來引出，正反兩面都可以連接外設，同時也非常方便和其它擴展板來進行連接以擴展功能。

ATSAMD21G18是一款低功耗，高性能的基于ARM®Cortex®-M0 +的閃存微控制器，是各種家庭自動化，消費，計量和工業(yè)應用的理想選擇。

它的特點主要包括：

• 256KB閃存和32KB SRAM

• 工作頻率高達48MHz

• 六個串行通信模塊(SERCOM)可配置為UART / USART，SPI或I2C，三個16位定時器/計數(shù)器，32位實時時鐘和日歷，20個PWM通道，一個14通道12位ADC，一個10位DAC

• 全速USB設備和嵌入式主機

• 支持多達120個觸摸通道

• 1.62V至3.63V電源

• 易于將引腳遷移到SAMD21G和SAMD21J器件

• 由Atmel Studio，ASF和SAM D21 Xplained Pro套件提供支持

CMWX1ZZABZ是一種新型，緊湊，低成本，低功耗的廣域網(wǎng)(LPWAN)無線模塊，支持LoRaWAN遠程無線協(xié)議。這款新型獨立模塊尺寸僅為12.5 x 11.6 x 1.76 mm，采用金屬屏蔽封裝，包括Semtech SX1276超遠程擴頻無線收發(fā)器和STMicro STM32L0系列ARM Cortex-M0 + 32位微控制器(MCU)。集成的TCXO具有強大的低漂移熱特性，可為RF收發(fā)器提供精確的時鐘源。可以通過UART，SPI或I2C外設接口實現(xiàn)與模塊的通信。ADC和多達18個GPIO為連接傳感器，開關和狀態(tài)LED提供了充分的靈活性，該模塊由2.2至3.6 VDC電源供電。Murata CMWX1ZZABZ模塊具有預認證的無線電監(jiān)管認證，適用于世界上大多數(shù)地理區(qū)域的868和915 MHz工業(yè)，科學和醫(yī)療(ISM)頻譜。

正常輸出功率為+14 dBm，但可以選擇PA增強功能，以便在遠距離應用或終端設備位于室內(nèi)信號較差的位置時將RF輸出增加至+ 20dBm。MCU包括192 kB閃存和20 kB RAM，并具有足夠的內(nèi)存來嵌入客戶應用程序和托管其他調(diào)制堆棧。此外，可選的STSAFE安全元件可以集成到MCU中，以增強網(wǎng)絡安全功能。

該模塊的典型應用包括智能計量，可穿戴設備，跟蹤，M2M和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)邊緣節(jié)點。該模塊可適應各種溫度，工作溫度范圍為-40至+ 85°C。

MKR1300支持使用Arduino來進行開發(fā)，使用之前先要添加硬件平臺的支持，在Arduino的開發(fā)板管理器里添加MKR1300支持