STM32WB55开发(5)----调整射频功率

2023-09-17 21:15:28

STM32WB55开发----5.调整射频功率

概述

随着无线通信技术的不断进步，能够精确地控制射频（RF）信号的功率变得越来越重要。调整射频功率不仅可以影响设备的通信距离和覆盖范围，还可以优化电池的使用寿命和减少可能的射频干扰。ACI_HAL_SET_TX_POWER_LEVEL指令提供了一种方法，使工程师和开发者能够在ST的蓝牙设备上动态地调整射频发射功率。本文将详细介绍如何使用这一指令，以及调整功率级别可能带来的影响和应用场景。
最近在弄ST的课程，需要样片的可以加群申请：615061293 。

硬件准备

首先需要准备一个开发板，这里我准备的是WB55RG 的开发板：
在这里插入图片描述

视频教学

https://www.bilibili.com/video/BV1XF411D7bC/

STM32WB55开发(5)----调整射频功率

样品申请

https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#

源码下载

https://download.csdn.net/download/qq_24312945/88351255

选择芯片型号

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配置时钟源

HSE与LSE分别为外部高速时钟和低速时钟，在本文中使用外置的时钟源，故都选择Crystal/Ceramic Resonator选项，如下所示：
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配置时钟树

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RTC时钟配置

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RFWKP时钟配置

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查看开启STM32_WPAN条件

可以看到，需要开启RF、RTC、RCC、IPCC、HSEM。
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配置HSEM

硬件信号量(HSEM)模块用于管理多个进程之间共享的访问权限和资源同步。
开启HSEM如下。
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配置IPCC

通信控制器(IPCC)模块的主要用于cpu之间的信号消息交换。
开启如下所示。

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配置RTC

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启动RF

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开启蓝牙

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开启串口调试

CFG_HW_USART1_ENABLED允许开发者选择是否使用USART1作为跟踪输出的通道，并且这个配置只在特定的设置下可用。这样的配置通常用于嵌入式系统的调试，使得开发者可以实时查看设备的状态和输出信息。
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CFG_HW_USART1_ENABLED这是一个配置标志，当设置为启用时，USART1会被用作输出跟踪的通道。当禁用时，USART1不会用于这个目的。
仅当USART1由CubeMX用户界面配置时，此特定的硬件配置才可用：这意味着只有在使用ST的CubeMX工具配置USART1时，才可以使用CFG_HW_USART1_ENABLED这一特定的配置选项。

查看原理图可以的是PA9和PA10与CH340链接在一起，且为串口打印端口。

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串口配置如下。
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开启CFG_HW_USART1_ENABLED。
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关闭MX_USART1_UART_Init函数的生成。
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CFG_HW_USART1_DMA_TX_SUPPORTED允许开发者启用USART1的DMA发送功能。启用此功能可以提高USART1发送数据时的效率，但在配置上可能需要更多的步骤和注意事项。
当其被设置为启用时，USART1将使用DMA来进行数据发送（TX）。DMA允许数据从内存直接发送到外设（在这种情况下是USART1），而不需要CPU的干预，从而提高效率和数据传输速度。
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开启DMA。
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开启中断。

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启用串口1的tx的DMA。

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若无法开启可以重新打开BLE配置。

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启动串口1调试跟踪。

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启用应用程序中的跟踪 。

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配置蓝牙参数

配置为自定义模板。
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命名设备名

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配置BLE GATT

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配置SVC
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设置工程信息

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工程文件设置

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Keil工程配置

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代码配置

在main.c中添加如下头文件。

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stm32_seq.h"
/* USER CODE END Includes */

UTIL_SEQ_Run(UTIL_SEQ_DEFAULT)函数应该在应用程序的while循环中，启动任务调度。

  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
    MX_APPE_Process();

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		UTIL_SEQ_Run(UTIL_SEQ_DEFAULT);
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

在app_entry.c中添加初始化 APPD_Init()。

void MX_APPE_Init( void )
{
  System_Init( );       /**< System initialization */

  SystemPower_Config(); /**< Configure the system Power Mode */

  HW_TS_Init(hw_ts_InitMode_Full, &hrtc); /**< Initialize the TimerServer */

/* USER CODE BEGIN APPE_Init_1 */
    APPD_Init();
/* USER CODE END APPE_Init_1 */
  appe_Tl_Init();	/* Initialize all transport layers */

  /**
   * From now, the application is waiting for the ready event ( VS_HCI_C2_Ready )
   * received on the system channel before starting the Stack
   * This system event is received with APPE_SysUserEvtRx()
   */
/* USER CODE BEGIN APPE_Init_2 */

/* USER CODE END APPE_Init_2 */
   return;
}

射频功率

dBm是一种衡量功率的单位，特别用于描述射频 (RF) 和微波信号的功率。dBm表示相对于1毫瓦的功率水平。所以，0 dBm表示1毫瓦的功率；负值表示小于1毫瓦的功率，而正值表示大于1毫瓦的功率。

为什么我们使用dBm这样一个对数单位来表示功率，而不是直接使用线性单位如瓦或毫瓦呢？原因是无线通信中的信号强度可以在非常宽的范围内变化，使用对数单位可以更清晰、更简单地描述这些变化。

以下是一个简化的解释：
如果一个设备发出1毫瓦的功率，这被表示为0 dBm。
如果功率是1毫瓦的10倍，即10毫瓦，那么它是10 dBm。
如果功率是1毫瓦的1/10，即0.1毫瓦，那么它是-10 dBm。
因此，在您提供的列表中，负的dBm值表示功率小于1毫瓦，而正的dBm值表示功率大于1毫瓦。这样的表示方法使得工程师能够轻松地对比和处理各种功率水平，尤其是在涉及射频设计和分析的情况下。

ACI_HAL_SET_TX_POWER_LEVEL

该指令用于设置设备的 TX 功率级别。通过控制确定 IC 引脚的输出功率水平（dBm）的 PA_LEVEL。当系统启动
或重启时，会使用默认的发送功率水平，其最大值为 6 dBm。一旦发出该指令，会立即更改输出功率，无论是否正
在进行蓝牙通信。例如，为了进行调试，可将设备设置为一直广播，并使用该指令监听信号强度变化。系统会保留
从指令接收的最新发送功率水平，即第二个指令覆盖之前的发送功率水平。在收到另一条设置发送功率的指令或系
统重启前，将维持新的发送功率水平。
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在STM32CUBEMX中可以先修改功率。

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我们查看app_ble.c文件中也有该初始化操作。
串口打印也有该指令的配置。

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在app_conf.h中有CFG_TX_POWER功率定义。

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在main.c文件中，添加头文件。

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stm32_seq.h"

#include "ble_hal_aci.h"
/* USER CODE END Includes */

定义变量。

  /* USER CODE BEGIN 2 */
	tBleStatus ret = BLE_STATUS_INVALID_PARAMS;
	uint32_t a=0;
  /* USER CODE END 2 */

while循环中执行如下操作，在等待5s后修改天线功率。

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
    MX_APPE_Process();

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		UTIL_SEQ_Run(UTIL_SEQ_DEFAULT);
		if(a<5000)
		{
				a++;
			if(a==5000)
			{
					/**
					 * Set TX Power.
					 */
					ret = aci_hal_set_tx_power_level(1, 0x1F);
					if (ret != BLE_STATUS_SUCCESS)
					{
						printf("Fail   : aci_hal_set_tx_power_level 重新设置, result: 0x%x \n", ret);
					}
					else
					{
						printf("Success: aci_hal_set_tx_power_level 重新设置\n");
					}			
			}
			HAL_Delay(1);		
		}	
  }
  /* USER CODE END 3 */

结果演示

在低功率下蓝牙信号如下所示。
在这里插入图片描述

修改位高功率下如下所示。

在这里插入图片描述

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