ZCT600ML-215SR無線傾角是直川科技研發(fā)生產(chǎn)的基于LoRa無線傳輸技術(shù)的高精度傳感器,該系列傳感器大測量范圍達(dá)±15度,內(nèi)置RTC,可以無線喚醒,休眠狀態(tài)功耗低,適合工業(yè)現(xiàn)場、建筑、土木工程的安全監(jiān)控系統(tǒng)。
產(chǎn)品特點(diǎn):
高精度,高分辨力,LoRa無線通信;
工業(yè)級,遠(yuǎn)傳輸距離達(dá)5000米;
供電范圍寬,選用低功耗電源芯片,帶電源切換、保護(hù)電路,內(nèi)外部供電自動選擇;
多種工作模式可選,典型休眠電流20uA,功耗低,電池供電也可長時(shí)間工作.
2. LoRa模塊技術(shù)指標(biāo):
參數(shù) | 條件 | 小值 | 典型值 | 大值 | 單位 |
發(fā)射功率 |
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| 20 | dBm |
接收靈敏度 |
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| -148 | dBm |
工作頻率 |
| 420 | 433 | 510 | MHz |
一、 使用說明:
1. LoRa模塊配置、安裝
常規(guī)模式下,安裝在傾角上的LoRa模塊需配置成節(jié)點(diǎn)模式(波特率固定為9600,串口校驗(yàn)固定為無校驗(yàn)),與之通訊的模塊需要配置成中心節(jié)點(diǎn)安裝在LoRa網(wǎng)關(guān)上或者單獨(dú)使用。兩個(gè)模塊要通信的前提條件是載波頻率、擴(kuò)頻因子、擴(kuò)頻帶寬、網(wǎng)絡(luò) ID 都要相同。配置完成后,打開產(chǎn)品上蓋,將模塊安裝在傾角內(nèi)的模塊插座上,連接好天線IPEX接頭。
2. 選擇供電方式和供電電源
傾角可以通過安裝1節(jié)C型鋰亞電池或者通過連接器外接電源工作,電源電壓要求為直流3~15V,大持續(xù)放電電流150mA以上,脈沖放電電流400mA以上,因無線模塊發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)消耗電流較大,建議使用功率型鋰亞電池。例如,選擇采用1節(jié)C型鋰亞電池的內(nèi)部供電方案,只需打開產(chǎn)品上蓋,將電池裝入電池座(傾角開始工作,綠燈亮10s后滅燈進(jìn)入休眠狀態(tài),默認(rèn)工作模式為常規(guī)休眠模式),并將上蓋蓋好,擰緊螺絲,防止潮氣進(jìn)入使電池與電池座導(dǎo)體接觸的地方受潮生銹。
3. 選擇工作模式
產(chǎn)品共有四種工作模式,分為常規(guī)模式,運(yùn)行模式,自動采集模式和等待模式。常規(guī)模式和自動采集模式產(chǎn)品大多數(shù)時(shí)間為休眠狀態(tài),間歇性地開啟無線CAD監(jiān)聽,若收到有效無線命令后喚醒并處理返回?cái)?shù)據(jù),然后又進(jìn)入休眠狀態(tài)。自動采集模式比常規(guī)模式多一個(gè)定時(shí)采集功能,其他功能兩者**。運(yùn)行模式和等待模式產(chǎn)品不會進(jìn)入低功耗的休眠狀態(tài),兩者的區(qū)別是運(yùn)行模式有角度數(shù)據(jù)自動輸出,而等待模式則需要發(fā)起詢問才有角度數(shù)據(jù)返回。使用電池供電時(shí),一般選擇平均功耗較低的常規(guī)模式或自動采集模式。出廠默認(rèn)為常規(guī)模式。
4. 查詢傾角數(shù)據(jù)和配置傾角參數(shù)
通過我司配套的LoRa網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品可以查詢傾角數(shù)據(jù)和配置傾角參數(shù)(相關(guān)設(shè)置及查詢命令詳見《ZCT600ML-GW使用說明書》)。一個(gè)LoRa網(wǎng)關(guān)可以與多個(gè)LoRa傾角組成星型網(wǎng)絡(luò),因此通過LoRa網(wǎng)關(guān)可以查詢與之相聯(lián)的所有傾角的數(shù)據(jù),配置它們的參數(shù)。也可以通過單獨(dú)的LoRa模塊實(shí)現(xiàn)查詢傾角數(shù)據(jù)和配置傾角參數(shù)的功能(相關(guān)設(shè)置及查詢命令詳見本說明書“八、通訊協(xié)議”小節(jié)內(nèi)容),LoRa網(wǎng)關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是其具有收集數(shù)據(jù)的功能,通過詢問LoRa網(wǎng)關(guān)本身就可以獲得與之相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)中所有LoRa傾角的數(shù)據(jù)。
5. 工作狀態(tài)指示燈狀態(tài)說明
(1)無論處于哪種工作模式,傾角上電綠燈亮10s(供電電壓高于3V),作為開機(jī)提示,表示產(chǎn)品正常啟動。開機(jī)10s內(nèi)發(fā)送有效命令會清零定時(shí)時(shí)間并重新開始計(jì)時(shí)10s。休眠狀態(tài)工作狀態(tài)指示燈熄滅以節(jié)能。
(2)不會休眠的工作模式下,當(dāng)傾角檢測到供電電源電壓高于3V(DC)時(shí)亮綠燈,否則紅燈以先亮1s,熄滅4s的規(guī)律閃爍提示電源電壓低,需要更換電池。
(3)會休眠的工作模式下,如果等待時(shí)間設(shè)置為非零值,在等待時(shí)間未超時(shí)的情況下,指示燈工作狀態(tài)與不會休眠的工作模式相同,等待時(shí)間超時(shí)或者發(fā)送立即休眠命令后,工作狀態(tài)指示燈熄滅進(jìn)入低功耗休眠狀態(tài);如果等待時(shí)間設(shè)置為0(默認(rèn)狀態(tài)),接收到有效命令后會根據(jù)檢測的電源電壓是否高于3V以相應(yīng)的顏色閃爍指示燈一次(高于3V指示燈以綠色閃爍,否則以紅色閃爍)。
(4)休眠狀態(tài)下,如果接受到查詢命令沒有涉及到供電電壓或者是設(shè)置命令,傾角會根據(jù)上次檢測的電源電壓是否高于3V以相應(yīng)的顏色閃爍指示燈一次(高于3V指示燈以綠色閃爍,否則以紅色閃爍)。
一、 通信協(xié)議:
1.命令格式:
所有命令均為ASCII碼格式;
所有命令均為大寫;
所有命令以回車符結(jié)尾(0x0D 0x0A);
所有命令響應(yīng)以回車符結(jié)尾(0x0D 0x0A);
寫入命令參數(shù)放在“()”當(dāng)中,多個(gè)參數(shù)以“,”分隔;
所有命令中出現(xiàn)的符號等均為英文(半角)格式;
所有命令以@開頭,第二個(gè)字符為R表示為讀取命令,為W表示為寫入命令。“t”為制表符,ASCII格式顯示為多個(gè)空格。寫入命令后(回車換行符前)加tE表示允許傳感器發(fā)送命令返回值;不加tE表示僅將參數(shù)寫入傳感器,強(qiáng)制傳感器無返回,用于組網(wǎng)模式中廣播設(shè)置多個(gè)節(jié)點(diǎn)參數(shù),設(shè)置完畢后可以發(fā)送命令單個(gè)讀取相應(yīng)參數(shù)確認(rèn)是否設(shè)置成功;
如果傾角上的LoRa模塊設(shè)置為節(jié)點(diǎn)模式,那么中心節(jié)點(diǎn)(LoRa網(wǎng)關(guān)或者設(shè)置為中心節(jié)點(diǎn)的LoRa模塊)必須在發(fā)送命令前先發(fā)送該LoRa模塊地址(Node_ID 十六進(jìn)制2字節(jié)),緊接著發(fā)送命令才會有響應(yīng)。例如傾角上的LoRa模塊Node_ID設(shè)置為0x0004,中心節(jié)點(diǎn)讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)可以以ASCII方式發(fā)送“x00x04@RDATrn”命令。其中“x00x04”為0x00和0x04的轉(zhuǎn)義字符;“@RDAT”為讀取實(shí)時(shí)角度命令;“rn”為回車換行的轉(zhuǎn)義字符(十六進(jìn)制表示為0x0D 0x0A),在多數(shù)串口調(diào)試助手軟件中,可以勾選“發(fā)送新行”或者“加回車換行”選項(xiàng)框代替。
2.命令列表
命令碼 | 作用 | 有效參數(shù)及解析 | 應(yīng)用實(shí)例 | 備注 |
@RDAT | 讀傳感器所有基本數(shù)據(jù),(角度,溫度,電壓,內(nèi)/外部供電標(biāo)志) | - | 發(fā)送“@RDAT”,返回“X-02.5460t Y+01.6362t T+15.9t V3.6tIrn” | 讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) |
@RRCD | 讀傳感器所有基本歷史數(shù)據(jù),(角度,溫度,電壓,內(nèi)/外部供電標(biāo)志) | - | 發(fā)送“@RRCD”,返回“X-02.5460t Y+01.6362t T+15.9t V3.6tIt170504t172300rn” | 讀取歷史記錄(只有一條),如無歷史記錄,或者近的一條歷史記錄時(shí)效性不好,則讀取并返回實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) |
@RRTC | 讀傳感器RTC時(shí)間 | - | 發(fā)送“@RRTC”,返回“CT@170209t112020rn” | 讀取當(dāng)前RTC信息 |
@RINT | 讀傳感器采集間隔時(shí)間 | - | 發(fā)送“@RINT”,返回“IT@1730rn” | 自動定時(shí)采集模式參數(shù)才生效 |
@RWTT | 讀傳感器運(yùn)行超時(shí)時(shí)間 | - | 發(fā)送“@RWTT”,返回“WT@010rn” | 休眠的模式參數(shù)才生效 |
@RSTM | 讀傳感器下一次采集起始時(shí)間 | - | 發(fā)送“@RSTM”,返回“ST@1120rn” | 自動定時(shí)采集模式才生效效 |
@RWMD | 讀傳感器工作模式 | - | 發(fā)送“@RWMD”,返回“WM@Normalrn” | 0 Normal:常規(guī)休眠模式,被動通信喚醒,超時(shí)或命令休眠; 2 AutoSmp:自動定時(shí)采集模式,傳感器自動采集并將角度存儲,角度讀取通信兼容模式0; 3 Standby: 等待模式(不休眠,問答模式) |
@RAMD | 讀傳感器角度值模式 | - | 發(fā)送“@RAMD”,返回“AM@RLrn” | RL:相對模式; |
@WRTC(pm1,pm2)tE | 寫傳感器RTC時(shí)間 | pm1,日期,格式170209; | 發(fā)送“@WRTC(170209,112020) tE”,返回“CT@170209t112020rn” | - |
@WINT(pm1,pm2)tE | 寫傳感器采集間隔時(shí)間 | pm1,小時(shí),格式01; | 發(fā)送“@WINT(01, 05) tE”,返回“IT@0105rn” | 自動定時(shí)采集模式才生效效 |
@WWTT(pm1)tE | 寫傳感器運(yùn)行超時(shí)時(shí)間 | pm1,休眠等待時(shí)間,[0,300] | 發(fā)送“@WWTT(3600)tE”,返回“WT@010rn” | 休眠的模式才參數(shù)生效 |
@WSTM(pm1,pm2)tE | 寫傳感器下一次采集起始時(shí)間 | pm1,小時(shí),格式11; | 發(fā)送“@WSTM(11,20) tE”,返回“ST@1120rn” | 休眠的模式才參數(shù)生效 |
@WWMD(pm1)tE | 寫傳感器工作模式 | pm1,工作模式,[0,3] | 發(fā)送“@WWMD(0) tE”,返回“WM#Normalrn” | 0 Normal:常規(guī)休眠模式,被動通信喚醒,超時(shí)或命令休眠; |
@WRLAtE | 開啟傳感器相對角度測量模式 | - | 發(fā)送“@WRLA()tE”,返回“RLArn” | 影響角度模式 |
@WCLAtE | 關(guān)閉傳感器相對角度測量模式 | - | 發(fā)送“@WCLAtE”,返回“CLArn” | 影響角度模式 |
@WSLPtE | 傳感器立即休眠 | - | 發(fā)送“@WSLPtE”,返回“SLPrn” | 除非自動定時(shí)采集模式下正在計(jì)算角度,否則回復(fù)“SLPrn”后立即休眠 |
3.命令解析
1)讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù): @RDAT
發(fā)送命令“@RDAT”,傳感器響應(yīng)數(shù)據(jù)“X-02.5460t Y+01.6362t T+15.9t V3.6tIrn”。返回值表明傳感器檢測X軸角度為-0.25460°,“t”為制表符,ASCII格式顯示為多個(gè)空格,Y軸角度為1.6362°,溫度為15.9℃,傳感器供電電壓為3.6V,“I”表示傳感器現(xiàn)在由內(nèi)部電源供電(內(nèi)、外供電電源可以同時(shí)存在,傳感器自動選擇電壓高的電源供電)。
注意:如果傳感器上的LoRa模塊設(shè)置為節(jié)點(diǎn)模式,必須在發(fā)送命令前以十六進(jìn)制先發(fā)送該LoRa模塊地址(Node_ID),緊接著發(fā)送如上命令才會有響應(yīng)。例如:LoRa模塊地址為0x0004,則需以ASCII格式發(fā)送命令“x00x04@RDATrn”。下同。
2)讀取歷史數(shù)據(jù): @RRCD
發(fā)送“@RRCD”,
返回“X-02.5460t Y+01.6362t T+15.9t V3.6tIt170504t172300rn”
表明傳感器上次保存的X軸角度為-0.25460°, Y軸角度為1.6362°,溫度為15.9℃,傳感器供電電壓為3.6V,“I”表示傳感器現(xiàn)在由內(nèi)部電源供電,“170504”表明記錄的日期為2017年5月4日,“172300”表明記錄的時(shí)間為17時(shí)23分00秒。
注意:該命令只返回近保存的一條歷史數(shù)據(jù),如果沒有歷史數(shù)據(jù)或者歷史數(shù)據(jù)中的時(shí)間與讀取時(shí)間相差一個(gè)采集間隔時(shí)間以上,則讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)返回,此時(shí)效果同“@RDAT”命令。
3)讀取傳感器RTC時(shí)間: @RRTC
發(fā)送“@RRTC”,返回“CT@170209t112020rn”
返回值表明傳感器接收到讀取RTC命令的時(shí)間為2017年2月9日11時(shí)20分20秒。
注意:由于LoRa無線傳輸可能存在較大的延遲,所以讀取到的時(shí)間與實(shí)際時(shí)間有差異。
4)讀傳感器采集間隔時(shí)間:@RINT
發(fā)送“@RINT”,返回“IT@0102rn”
返回值表明傳感器自動定時(shí)采集模式采集間隔時(shí)間為1小時(shí)2分。采集間隔時(shí)間只在自動定時(shí)采集模式下生效。
5)讀傳感器運(yùn)行超時(shí)時(shí)間:@RWTT
發(fā)送“@RWTT”,返回“WT@010rn”
返回值表明傳感器運(yùn)行超時(shí)時(shí)間為10秒,在常規(guī)模式或自動定時(shí)采集模式(會進(jìn)入休眠狀態(tài)的模式)在響應(yīng)詢問命令10后自動進(jìn)入休眠狀態(tài),以減小功耗。
6)讀傳感器下一次采集起始時(shí)間: @RSTM
發(fā)送“@RSTM”,返回“ST@1120rn”
返回值表明傳感器下次采集起始的時(shí)間為11時(shí)20分,采集起始時(shí)間只在自動定時(shí)采集模式下生效。
7)讀傳感器工作模式:@RWMD
發(fā)送“@RWMD”,返回“WM@Normalrn”
返回值表明傳感器所處工作模式為常規(guī)模式。
8)讀取傳感器角度值模式: @RAMD
發(fā)送“@RAMD”,返回“AM@RLrn”
返回值表明傳感器所處的角度值模式為相對角度模式。
9)寫傳感器RTC時(shí)間:@WRTC(pm1,pm2) tE
發(fā)送“@WRTC(170209,112020)”,返回“CT@170209t112020rn”
發(fā)送命令將傳感器RTC時(shí)間設(shè)置為2017年2月9日11時(shí)20分20秒,返回值為讀取到的RTC時(shí)間。
注意:命令后的“tE”表示期望傳感器接收命令后有返回值,如果命令后沒有“tE”,寫入?yún)?shù)后強(qiáng)制傳感器無返回值,主要用于批量設(shè)置產(chǎn)品參數(shù)。
10)寫傳感器采集間隔時(shí)間:@WINT(pm1,pm2) tE
發(fā)送“@WINT(01,00)”,返回“IT@0100rn”
發(fā)送命令設(shè)置傳感器采集間隔時(shí)間為1小時(shí)。假如上次定時(shí)采集的時(shí)間為10:20分,那么下次自動定時(shí)采集開始的時(shí)間為11:20。采集時(shí)間間隔可設(shè)置的范圍為1分鐘到24小時(shí),默認(rèn)定時(shí)時(shí)間為1小時(shí)。
注意:
(1)該命令必須有兩個(gè)參數(shù),即使參數(shù)為0也不能省略,如果需要設(shè)置的采集間隔時(shí)間為30分鐘,需要發(fā)送的命令為“@WINT(00,30)”。采集起始時(shí)間只在自動定時(shí)采集模式下生效。
(2)特別的是,設(shè)置為00小時(shí)00分的采集時(shí)間間隔為24小時(shí)。
11)寫傳感器超時(shí)時(shí)間:@WWTT(pm1)tE
發(fā)送“@WWTT(010)”,返回“WT@010rn”
發(fā)送命令設(shè)置傳感器超時(shí)時(shí)間為10秒。傳感器超時(shí)時(shí)間在常規(guī)模式或自動定時(shí)采集模式(會進(jìn)入休眠狀態(tài)的模式)生效,其他模式?jīng)]有作用。傳感器超時(shí)時(shí)間設(shè)置范圍為0-300秒。傳感器默認(rèn)超時(shí)時(shí)間為0,即響應(yīng)完命令后立即進(jìn)入休眠狀態(tài),工作狀態(tài)指示燈會閃爍一次。如果超時(shí)時(shí)間設(shè)置為10s,那么傳感器在響應(yīng)完命令之后等待10s進(jìn)入休眠模式,等待期間如果檢測的供電電壓在3V以上,則綠燈常亮;否則,紅燈以1s亮,4秒滅的規(guī)律閃爍,進(jìn)入休眠狀態(tài)后指示燈熄滅。
12)寫傳感器下一次采集起始時(shí)間: @WSTM(pm1,pm2)
發(fā)送“@WSTM(11,20)”,返回“ST@1120rn”
發(fā)送命令設(shè)置下次采集起始的時(shí)間為11時(shí)20分。下次采集起始的時(shí)間為24小時(shí)制。默認(rèn)下次起始時(shí)間為00:00。下一次采集起始時(shí)間只在自動定時(shí)采集模式下生效,當(dāng)傳感器RTC走到下次開始采集的時(shí)間時(shí)會自動觸發(fā)采集并保存為一條歷史數(shù)據(jù)。
13)寫傳感器工作模式 :@WWMD(pm1) tE
發(fā)送“@WWMD(2)”,返回“WM#AutoSmprn
發(fā)送命令將傳感器模式設(shè)置為自動定時(shí)采集模式。
傳感器共有四種工作模式:
0 Normal:常規(guī)休眠模式,被動通信喚醒,超時(shí)或命令休眠;
1 Running:運(yùn)行模式,不休眠;
2 AutoSmp:自動定時(shí)采集模式,傳感器自動采集并將角度存儲,角度讀取通信兼容模式0;
3 Standby: 等待模式(不休眠,問答模式)
注意:設(shè)置傳感器為自動定時(shí)采集模式前,建議首先設(shè)置采集間隔時(shí)間和下一次采集起始時(shí)間;否則傳感器將以默認(rèn)值開啟自動定時(shí)采集模式,下一次起始時(shí)間為00:00,采集間隔時(shí)間為1小時(shí),意味著RTC時(shí)間走到00:00才會開始*次采集。
14)開啟傳感器相對角度測量模式:@WRLAtE
發(fā)送“@WRLA()”,返回“RLArn”
接收命令后會將傳感器現(xiàn)在所處的角度當(dāng)作零點(diǎn),以相對角度輸出。
15)關(guān)閉傳感器相對角度測量模式:@WCLAtE
發(fā)送“@WCLA”,返回“CLArn”
接收命令后傳感器關(guān)閉相對角度輸出,以角度輸出。
16)傳感器立即休眠:@WSLPtE
發(fā)送“@WSLP”,返回“SLPrn”
在等待時(shí)間還沒有超時(shí)情況下,除非傳感器處于自動定時(shí)采集模式下正在計(jì)算角度,否則接收到立即休眠命令后立即進(jìn)入休眠狀態(tài)。
注意:如果傳感器處于休眠狀態(tài),立即休眠命令也需要喚醒傳感器后判斷命令并執(zhí)行相應(yīng)操作,發(fā)送該命令也會喚醒傳感器,后續(xù)處理同喚醒狀態(tài)等待時(shí)間沒有超時(shí)的情況。