1. 서론
E220-400M22S는 EBYTE에서 개발한 소형 무선 모듈로, Semtech의 LLCC68 LoRa™ RF 칩을 기반으로 합니다. 이 모듈은 433MHz 및 470MHz SMD 무선 애플리케이션용으로 설계되었으며, 산업용 32MHz 수정 발진기를 내장하고 있습니다.
이 모듈은 새로운 LoRa™ 변조 기술을 활용하여 이전 세대 LoRa™ 송수신기보다 향상된 전파 방해 방지 성능과 확장된 통신 범위를 제공합니다. 스마트 홈 시스템, 무선 계량기 판독, 과학 연구, 의료 기기 등 장거리 무선 통신이 필요한 다양한 응용 분야에 적합합니다. 410MHz~493MHz의 주파수 범위에서 작동합니다.
2. 제품 오버view 및 기능
E220-400M22S 모듈은 다음과 같은 주요 기능을 통해 강력한 무선 통신 기능을 제공합니다.
- 장거리: 측정 결과 최대 5500미터(5.5km)의 통신 거리를 달성합니다.
- 조정 가능한 전력: 최대 송신 출력은 160mW(22dBm)이며, 소프트웨어로 다단계 조정이 가능합니다.
- 주파수 지원: 전 세계적으로 라이선스 없이 사용 가능한 ISM 433MHz/470MHz 대역을 지원합니다.
- 데이터 속도: LoRa™ 모드에서 데이터 전송 속도는 1.76kbps에서 62.5kbps까지입니다. FSK 모드는 최대 300kbps의 데이터 전송 속도를 지원합니다.
- 데이터 버퍼: 대용량 256바이트 FIFO(선입선출) 데이터 캐시를 갖추고 있습니다.
- 확산 스펙트럼 요소: SF5, SF6, SF7, SF8, SF9, SF10, SF11을 지원합니다.
- 전원 공급 장치: 1.8V~3.7V의 전원으로 작동합니다. 3.3V 이상의 전원 공급 시 최적의 성능을 발휘합니다.
- 산업 디자인: 산업용으로 설계되었으며 -40°C에서 85°C까지의 온도 범위에서 장기간 작동을 지원합니다.
- RF 인터페이스 옵션: 이중 RF 인터페이스 옵션(IPEX/st)을 제공합니다.amp (구멍) 유연한 2차 개발 및 통합을 위한 것입니다.
그림 1: 전면 view EBYTE E220-400M22S LoRa 무선 모듈의 사진으로, 모델 번호, EBYTE 브랜드, RoHS 및 CE 인증 정보를 보여줍니다. 이 모듈은 IPEX 안테나 커넥터를 특징으로 합니다.
그림 2: EBYTE E220-400M22S LoRa 무선 모듈의 크기. 길이는 20mm, 너비는 14mm이다.
그림 3: E220-400M22S 모듈에 통합된 전문 RF 차폐 장치의 그림. 합금 차폐 장치는 수신 회로 및 구성 요소를 둘러싸 외부 전자기파 및 정전기 간섭으로부터 보호합니다.
그림 4: E220-400M22S 모듈의 향상된 데이터 전송 속도를 보여주는 도표. LoRa™ 모드에서 전송 속도는 1.76kbps에서 62.5kbps에 이르러 더욱 빠른 데이터 처리가 가능합니다.
3. 핀 배치 및 인터페이스
E220-400M22S 모듈을 시스템에 제대로 통합하려면 핀 배열을 이해하는 것이 매우 중요합니다. 이 모듈은 전원, 접지, 데이터 및 제어 신호를 위한 다양한 핀을 제공합니다.
그림 5: EBYTE E220-400M22S 모듈의 핀 배치도. GND, ANT, NSS, SCK, MOSI, MISO, NRST, BUSY, DIO1, DIO2, RXEN, TXEN, VCC를 포함하여 사용 가능한 모든 핀의 배열과 명칭을 보여줍니다.
핀에 대한 자세한 설명과 기능은 일반적으로 모듈의 데이터시트에 제공되므로 특정 통합 요구 사항에 대해서는 데이터시트를 참조해야 합니다.
4. 설정 및 통합
E220-400M22S는 순수 RF 송수신 모듈이므로 작동을 위해 외부 마이크로컨트롤러(MCU)가 필요합니다. 통합 과정은 모듈을 SPI 인터페이스를 통해 MCU에 연결하고 모듈의 기능을 제어하는 펌웨어를 개발하는 것을 포함합니다.
4.1 하드웨어 연결
- VCC 핀을 1.8V~3.7V 범위의 안정적인 전원에 연결하십시오. 전원 공급 장치가 충분한 전류를 공급할 수 있는지 확인하십시오.
- 모든 GND 핀을 시스템 접지에 연결하십시오.
- SPI 인터페이스 핀(NSS, SCK, MOSI, MISO)을 MCU의 해당 SPI 핀에 연결하십시오.
- 인터럽트 처리 및 상태 표시를 위해 DIO1 및 DIO2 핀을 MCU의 GPIO에 연결하십시오.
- 하드웨어 리셋 제어를 위해 NRST를 MCU GPIO에 연결하십시오.
- 수신 및 송신 활성화 상태를 제어하려면 RXEN과 TXEN을 MCU의 GPIO에 연결하십시오.
- 적합한 433MHz 또는 470MHz 안테나를 IPEX 커넥터 또는 st에 연결하십시오.amp 구멍.
4.2 소프트웨어 개발
E220-400M22S 모듈을 제어하려면 MCU 드라이버 또는 특수 SPI 디버깅 도구가 필요합니다. 이 과정에는 다음이 포함됩니다.
- SPI 통신을 초기화합니다.
- 원하는 동작 모드(LoRa™ 또는 FSK), 주파수, 전력 및 확산 스펙트럼 계수에 맞게 LLCC68 칩 레지스터를 구성합니다.
- 데이터 패킷을 송수신하는 루틴을 구현합니다.
- 패킷 수신이나 전송 완료와 같은 이벤트에 대한 DIO 핀의 인터럽트를 처리합니다.
5. 작동 원리
E220-400M22S 모듈은 장거리 저전력 통신에 최적화된 LoRa™ 변조 방식을 주로 사용합니다. 또한 단거리에서 더 높은 데이터 전송률을 위한 FSK 변조 방식도 지원합니다.
5.1 LoRa™ 모드
LoRa™(Long Range)는 처프 확산 스펙트럼(CSS) 기술에서 파생된 확산 스펙트럼 변조 기술입니다. 이는 상당한 이점을 제공합니다.tagLoRa™ 모드의 주요 매개변수는 다음과 같습니다. 범위, 간섭 내성 및 전력 효율성 측면에서 우수합니다.
- 확산 계수(SF): 데이터 전송률과 범위를 결정합니다. SF 값이 높을수록 범위는 넓어지지만 데이터 전송률은 낮아집니다. 이 모듈은 SF5부터 SF11까지 지원합니다.
- 대역폭(BW): 데이터 전송률 및 잡음 내성에 영향을 미칩니다.
- 코딩율(CR): 오류 수정을 위한 중복성을 추가하여 데이터 전송 속도를 희생하는 대신 안정성을 향상시킵니다.
5.2 FSK 모드
FSK(주파수 편이 변조)는 LoRa™보다 높은 데이터 처리량을 제공하는 기존 변조 방식으로, 통신 거리가 덜 중요한 애플리케이션에 적합합니다. 이 모듈은 최대 300kbps의 데이터 전송 속도로 FSK 모드를 지원합니다.
6. 응용 프로그램
E220-400M22S 모듈은 다용도로 활용 가능하며 안정적인 무선 통신이 필요한 다양한 시나리오에 적용할 수 있습니다.
- 홈 보안 알람 시스템 및 원격 키리스 엔트리.
- 스마트 홈 및 산업용 센서 네트워크.
- 무선 알람 보안 시스템.
- 빌딩 자동화 솔루션.
- 무선 산업용 원격 제어 장치.
- 의료 제품 및 모니터링 시스템.
- 고급 계량 인프라(AMI).
- 자동차 산업 응용.
그림 6: 스마트 홈, 원격 제어, 접근 제어 시스템 및 보안 시스템을 포함한 EBYTE 제품의 다양한 응용 시나리오를 시각적으로 표현한 것으로, IoT 애플리케이션에서 모듈의 다재다능함을 보여줍니다.
7. 사양
E220-400M22S 모듈의 상세 기술 사양은 아래와 같습니다.
| 매개변수 | 값 |
|---|---|
| IC | LLCC68 |
| 빈도 | 410.125 ~ 493.125MHz |
| 힘 | 22dBm(160mW) |
| 거리 | 최대 6km (실측 거리 5.5km) |
| 크기 | 20 x 14 x 2.8mm |
| 데이터 전송률(LoRa™) | 1.76kbps ~ 62.5kbps |
| 데이터 전송률(FSK) | 300kbps까지 |
| FIFO 버퍼 | 256바이트 |
| 확산 스펙트럼 요소 | SF5, SF6, SF7, SF8, SF9, SF10, SF11 |
| 전원 공급 장치 | 1.8V ~ 3.7V (최적값 > 3.3V) |
| 작동 온도 | -40도 ~ 85도 |
| RF 인터페이스 | IPEX / 세인트amp 구멍 |
8. 문제 해결
E220-400M22S 모듈에 문제가 발생하면 다음 문제 해결 단계를 고려하십시오.
- 통신 없음: 모든 전원 및 접지 연결을 확인하십시오. SPI 배선을 점검하고 MCU의 SPI 인터페이스가 올바르게 구성되었는지 확인하십시오. 모듈에 충분한 전원이 공급되는지 확인하십시오(최적의 성능을 위해서는 특히 3.3V 이상).
- 범위/성능 불량: 적절한 안테나가 올바르게 연결되었는지 확인하십시오. 주변 환경의 간섭이나 장애물이 없는지 점검하십시오. 송신 전력 설정과 LoRa™ 파라미터(SF, BW, CR)가 사용 환경 및 용도에 맞게 올바르게 구성되었는지 확인하십시오.
- 모듈이 응답하지 않음: NRST 핀을 통해 하드웨어 리셋을 시도해 보세요. MCU 펌웨어가 올바르게 초기화되고 LLCC68 칩과 통신하는지 확인하십시오.
- 데이터 손상: 전력선에 잡음이 있는지 확인하십시오. 송신 모듈과 수신 모듈 간의 데이터 전송률 및 변조 설정이 일치하는지 확인하십시오.
- 소프트웨어 문제: LLCC68 칩의 레지스터에 대한 쓰기 및 읽기 작업이 올바르게 수행되는지 확인하기 위해 MCU 펌웨어를 단계별로 디버깅하십시오. 자세한 레지스터 정보는 LLCC68 데이터시트를 참조하십시오.
9. 유지관리
E220-400M22S 모듈은 견고한 작동을 위해 설계되었으며 최소한의 유지보수만 필요합니다. 수명과 성능을 보장하려면 다음 지침을 준수하십시오.
- 적절한 취급: 모듈의 부품이나 핀에 물리적 손상이 발생하지 않도록 주의해서 다루십시오. 정전기 방전(ESD)으로 인한 손상을 방지하기 위해 취급 시 정전기 방지 조치를 취하십시오.
- 환경 조건: 모듈은 지정된 온도 범위(-40°C ~ 85°C) 내에서 작동하십시오. 과도한 습기, 먼지 또는 부식성 물질에 노출되지 않도록 하십시오.
- 전원 공급 장치 안정성: 과열이나 손상을 방지하기 위해 안정적이고 깨끗한 전원 공급을 확보하십시오.
- 펌웨어 업데이트: 정기적으로 제조업체를 확인하세요 web성능 향상이나 알려진 문제 해결에 도움이 될 수 있는 펌웨어 업데이트 또는 애플리케이션 노트는 해당 사이트에서 확인하십시오.
10. 지원 및 보증
EBYTE E220-400M22S 모듈에 대한 기술 지원, 추가 문서 또는 보증 정보는 제조사에 직접 문의하십시오.
제조사: EBYTE
공식적인 Web대지: http://www.cdebyte.com/
그림 7: EBYTE E220-400M22S 모듈의 제품 포장. 제조사 정보, 연락처 및 인증 정보가 표시되어 있습니다. 이 정보는 지원 문의에 사용할 수 있습니다.
보증 청구를 위해 구매 영수증을 보관해 주십시오. 보증 조건은 제조업체의 정책을 따릅니다.