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无线传输
LoRa基站产品 系列LORA扩频无线数传设备 QK-L100B
选型表
1. 简介
QK-L100B是广州全控科技自主研发的工业级扩频无线传输设备，可以方便的实现远程、无线的通信，让您的设备轻松实现长远距离的无线连接。相比传统的窄带调制技术，本设备采用了扩频调制技术在抑制同频干扰的性能方面也具有明显优势，解决了传统设计方案无法同时兼顾距离、抗扰的弊端。QK-L100B具有体积小、稳定性高、信道宽泛、抗干扰强、安装简单、维护成本低等特点。
图 1.1 QK-L100B 标准版本-3KM
图 1.2 QK-L100B-T 增强版本-8KM
优势特点：
工业频段： 433Mhz 免申请频段
功率等级（20dBm， 100mW）
多种串口波特率、工作模式
频率 410-441Mhz，提供 32 个信道
接收灵敏度达-136dBm， 传输距离 2-8k米
可设置分包传输， 保证数据包的完整性
工作电压宽范围：6~26V
AT指令设置参数
32位处理器
1.1 订购信息
产品型号 | 名称 | 说明 | 其它 |
QK-L100B | 工业级无线数传设备 | RS-485接口 | 标准版本-3KM |
QK-L100A | 工业级无线数传设备 | RS-232接口 | 标准版本-3KM |
QK-L100B-T | 工业级无线数传设备 | RS-485接口 | 增强版本-8KM |
QK-L100A-T | 工业级无线数传设备 | RS-232接口 | 增强版本-8KM |
QK-L10C | 嵌入式无线数传设备 | Uart-ttl | 标准版本-3KM |
QK--L10C-T | 嵌入式无线数传设备 | Uart-ttl | 增强版本-8KM |
本手册说明内容为QK-L100B
2. 产品规格
2.1 设备参数
图 2.1 产品尺寸图
项目 | 说明 |
工作频段 | 410-441Mhz（ 共 32 个通道），出厂默认 433Mhz |
调制方式 | LoRa 扩频 |
通信距离 | 约 3000 米（ 测试条件： 晴朗、 空旷， 最大功率 20dbm， 空中速率 2.4Kbps，天线增益 3dbi） |
发射功率 | 20 dBm（ 约 100mW） |
空中速率 | 19.2 Kbps |
工作电压 | 6V ~ 26V |
发射电流 | 118ma（ 20dbm 100mw 电压 5V） |
接收电流 | 17ma |
通信接口 | RS485数据收发串口，USART指令配置串口，波特率支持1200-150000 |
发射长度 | 内部环形 FIFO 缓存 1000 字节，可设置超时分包发送 |
接收长度 | 内部环形 FIFO 缓存 1000 字节 |
设备地址 | 可配置 65536 个地址（ 便于组网支持广播和定向传输） |
接收灵敏度 | -136dBm@0.3Kbps（ 接收灵敏度和串口波特率、 延迟时间无关） |
工作温度 | -40~+85℃ |
存储温度 | -40~+125℃ |
产品尺寸 | 110mm（长）×85mm（宽）×40mm（高） |
2.2 接口说明
如图 2.2所示：红（电源正），黑（电源负），黄（485A）,绿（485B）
图 2.2 接口说明
2.3 端口说明
端口编号 | 端口名称 | 端口功能 | 端口描述 |
1 | GND | 电源 输入6V~30V | 电源地线 |
2 | VCC+ | 电源火线 | |
3 | NULL | 保留 | 保留IO |
4 | GND | 串口1数据收发端口（需要RS485转USB设备连接PC） | 电源地线 |
5 | A | D+ | |
6 | B | D- | |
7 | NULL | 保留 | |
8 | NULL | 保留 | |
9 | NULL | 保留 | |
10 | GND | 串口2配置设备端口（需要TTL转USB设备连接PC） | 电源地线 |
11 | TXD | 串口2的发送线 | |
12 | RXD | 串口2的接收线 |
3. 设备安装
3.1 设备连接
设备与 MCU/PC 设备电气连接， 如图 3.1所示：
图 3.1 电气连接
3.2 端口线缆安装
将多股线直接接在端子上。用起子拧紧端子排的螺丝（拧紧即可不要过于用力）。
3.3 电源安装
名称 | 安装说明 | 备注 |
直流电源 | 提供 6～26VDC，保持电压波动在规定的范围内。 | |
电源功率 | QK-L100B 所消耗的额定功率为0.5W。带有浪涌电流保护，电源接通时，浪涌电流将达到200mA 左右。 | |
接线端子 | 将裸多股线直接接在端子上。用起子拧紧端子排的螺丝。 |
4. 产品配置
4.1 软件安装
软件使用免安装版的丁丁串口调试工具，如下图 4.1所示。
图 4.1 软件安装
4.2 软件配置
首先确保PC端通过RS485转USB连接到串口1（如图 3.1所示），或者PC端通过TTL转USB连接到串口2（如图 3.1所示）。
SSCOM3.2软件配置模式，如下图 4.2所示。
1.选择对应COM口，并单击打开串口。
2.设置波特率为115200
3.设置数据位为8
4.设置停止位为1
5.设置校验为None
6.设置流控制为None
图 4.2 串口测试工具配置界面
注意：有线设备配置时，默认配置波特率为115200，且不可进行修改。
4.3 扩展配置
用户可以通过扩展发送指令；
4.4 设备配置
4.4.1 有线设备配置
用户必须确保PC通过TTL转换器连接到串口2（如图 3.1所示）；
用户打开串口调试工具（丁丁）按照图 4.2软件配置进行操作，并勾选发送新行。具体AT参数配置命令详见表 4.1 参数配置表。
表 4.1 参数配置表
指令类型 | 指令 | 说明 | 备注 |
恢复出厂设置 | AT+DEFAULT=ON | 恢复出厂设置 | |
读当前配置 | AT+SETLIST=ON | 读当前配置 | |
设置本机ID | AT+QKID=<ID> | 配置该设备的唯一ID号，长度双字节。 | |
设置目标机ID | AT+TXID=<ID> | 在本机为点播通信时，目标机ID。长度双字节 | |
设置发送模式 | AT+TXMODE= <MODE> | 0广播模式：一对多收发数据 1点播模式：一对一收发数据 2协议模式：按协议发送，最大数据包长96字节 | |
设置通信信道 | AT+CHANNEL=< CHANNEL> | 最多32个传输信道可供配置0-31。 | |
串口1波特率 | AT+BOUND=< BOUND > | 串口的波特率；范围是1200~1500000。 | |
设置超时时间 | AT+OVERTIME=< OVERTIME> | 数据分包时间，串行数据超时时间大于overtime为一包数据 | 单位：毫秒 |
未开放 | AT+DATASPEED=< OVERTIME> | 特殊指令0-5（1不可用） | 保留 |
设置本机ID：
发送指令AT+QKID=<ID>。<ID>值为十进制数：0~65535。
示例1：发送AT+QKID=6，指令正确会返回指令OK，如下图 4.3所示。
图 4.3 本机ID配置——成功界面
示例2：发送AT+QKID=99999，指令错误会返回error，其原因超出有效范围数值，如下图 4.4所示。
图 4.4 本机ID配置——异常界面
设置目标机ID：
发送指令AT+TXID=<ID>。<ID>值为十进制数：0~65535。
设置发送模式：
发送指令AT+TXMODE=<MODE>。<MODE>值为十进制数0~2。<MODE>值含义见下表 4.2所示。
表 4.2 参数说明表
<MODE>参考值 | 说明 | 备注 |
0 | 广播模式 | |
1 | 点播模式 | |
2 | 协议模式 |
注意：若用户配置为点播模式，必须需将两个设备的目标ID设置为对方的ID。
设置通信信道：
发送指令AT+CHANNEL=< CHANNEL>。< CHANNEL>值为十进制0~31。
对应频率为410+< CHANNEL> （Mhz）
例：发送：AT+CHANNEL=23
信道频率为：410+23=433 Mhz
注意：用户配置时需将设备频率设置为一致。
设置串口1波特率：
发送指令AT+BOUND=< BOUND >。< BOUND >值为十进制1200~1500000。
注意：本地模式配置波特率，需在参考值范围内配置，否则出现配置异常等情况，同时根据线缆的实际情况进行配置。
设置超时时间：
发送指令AT+OVERTIME=< OVERTIME>。< OVERTIME>值为十进制1~2000000。单位为毫秒（ms）。
注意：配置超时时间，超时时间越短，数据分包越多，可能造成丢包，用户使用时，推荐将超时时间配置为10毫秒。
5. 配置示例
说明：以下的介绍说了产品的常用功能，如果您有更加复杂的应用需要请联系我们，我们将热情的为您服务。
5.1 点播模式（1对1）介绍
点播模式设置方法详见4.4.3节。本设备的点播模式是由某个将要作为发送设备的QK-L100B设备设置为点播模式（我们暂时称它为点播设备），并将点播设备的目标机ID设置正确后，点播设备由串口1收到用户数据，将数据传给32位处理器快速处理并包装成为若干个点播包，随后通过无线模组将点播包尽数发送。接收方为设备ID与点播设备设置的目标机ID相同、信道相同的QK-L100B设备。如图 5.1所示。
图 5.1点播模式
点播模式（1对1）：-----------------（设备工作模式可以配置）
1: 信道必须相同 ---------------------（设备信道可以配置）
2：目标ID -----------------------------（目标ID可配置）
3：设备ID ------------------------------（可通过指令配置）
5.2 广播模式（1对多）介绍
广播模式，其它设置相同信道。广播模式设置方法详见4.4.3节。本设备的广播模式是由某个将要作为发送设备的QK-L100B设备设置为广播模式（我们暂时称它为广播设备），广播设备收到用户数据，将数据传给设备并包装成为若干个广播包，随后通过无线模组将广播包尽数发送。接收方为本机以外、信道相同的所有QK-L100B设备。如图 5.2所示。
图 5.2广播模式（相同信道的都可以收到数据）
广播主从模式（1对多）：
广播设备作为主机发送数据，可指定从机设备接收。同信道下，所有从机发送数据主机均可收到。
5.3 多播模式（多对多）介绍
全部设备设置为广播模式，其它设置相同信道。广播模式设置方法详4.4.3节。信道相同、设置为广播模式的所有QK-L100B设备之间，任何一台设备都可做为发送方、接收方。任何一台作为发送方时，其它相同信道的QK-L100B设备都可收到数据 ，如图 5.3所示。
图 5.3多播模式
多播透传模式（多对多）：
全部设备设置为广播模式，其它设置相同信道。任意设备发送数据，具有相同信道的模块均可以同时接收到数据;数据以透明方式发送和接收。
5.4 协议模式（多对多）介绍
全部设备设置为协议模式，其它设置相同信道。信道相同、设置为协议模式的所有QK-L100B设备之间，任何一台设备都可做为发送方、接收方。
任何一台作为发送方时，由串口收到用户协议数据，将通过无线模组将广播包尽数通过协议发送至其指定信道、设置为相同模式的所有QK-L100B设备，如图 5.4所示。
数据包格式： 两字节ID+数据
（超时后认定为一包数据，设备方法：AT+OVERTIME=< OVERTIME>）
接收格式： 发送方ID+数据长度1字节+数据
图 5.4多播模式
协议广播模式（多对多）：
协议广模式是属于点播模式的一种特殊模式;目标地址为0xFFFF等同于广播相同信道全部收到数据，可以指定单个ID收到数据。
6. 应用案例
无线抄表
案例概述：
该系统可实现水数据、电数据的长远距离无线抄送。
系统特点：
节省人工
可以节省大量抄表所需的人力资源。
提高效率
可以降低人为误差，快速获取各个仪表的准确信息。
扩展性强
未来可以灵活扩展更多无线领域应用。
精度高，抗扰强
传输数据具有接收灵敏度高，数据准确，穿透力强的特点。应用场景如图 6.1所示
图 6.1无线抄表
7. 设备常见问题分析
7.1 特殊说明
距离不远或者丢包率高 | 环境复杂，障碍物多，改用高增益的天线，天线架高或者引至室外。 天气不好，比如雾霾、沙尘、雨雪等，改用高增益天线 天线不匹配，模块和天线必须匹配频率，有条件的尽量使用好天线。 天线安装不正确，天线与地平面垂直，离地高度两米左右时效果最佳。 传输速度过快，速率越快灵敏度越低，尽量采用低速传输。 可能受到干扰，远离干扰源，或者修改通信信道。 可能传输超时配置过低，修改超时时间。 |
无法通信或者无法读 写模块参数 | 两端的通信功能下串口参数配置不一致，如：波特率、校验位不一致。 两端的信道，空中速率不一致。 接口不匹配，注意与其他接口区分。 接线不正确，参照管脚定义说明。 接触不良或者虚焊，可能线材老化，重新接好电源线、信号线。 数据量太大，模块传输能力有限，避免单位时间内灌入大量数据。 设备损坏。 发送数据的时候电压不够，请确保供电稳定。 不是同一家的产品。 |
7.2 安装注意事项
为了提高系统的可靠性和实现设备的最多的功能，在安装和接线时务必考虑下列因素。环境条件不要在下列任一场所中安装设备。
环境温度低于-25℃或高于70℃的场所。
温度变化急剧和凝露的场所。
环境湿度低于 10%或高于90%的场所。
具有腐蚀性或易燃性气体的场所。
有过多尘埃、氯化物或铁木尘埃的场所。
设备会受到直接冲击或振动的场所。
直接暴露在阳光的场所。
设备会接触到水、油、化学试剂的场所。
在下列场所中务必要充分封闭或保护好设备。
具有静电和噪音的场所。
强电磁场的场所。
可能有放射性泄露的场所。
靠近电力线的场所。
柜内或控制屏内安装当设备被安装在柜子或控制屏上时，务必提供一个适当的操作和维
护环境。在封闭的环境中，环境温度必须在-25℃～+70℃范围内。如果需要可采用下列方法
保持适度的温度。
提供足够的空间以保持良好的空气流通。
不要把设备安装在产生高热量的设备上面，如加热器、变压器或大功率电阻器。
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