Wio-E5 开发套件

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LoRaWAN® 是 LoRa Alliance® 授权使用的标志。LoRa® 是 Semtech Corporation 或其子公司的商标。

Wio-E5 开发套件是一个紧凑的开发工具集，可帮助您释放 Wio-E5 STM32WLE5JC 的强大性能。套件包括一个 Wio-E5 开发板、一根天线（EU868/US915）、一根 USB Type-C 数据线和一个 2*AA 3V 电池座。

Wio-E5 开发板内嵌 Wio-E5 STM32WLE5JC 模块，支持全球频段的 LoRaWAN® 协议。它引出了 Wio-E5 的全部 GPIO，支持多种数据协议和接口，包括 RS-485、Grove、母/公接头等。这是快速测试和快速原型设计 LoRa® IoT 项目的理想选择。

Wio-E5 开发板内嵌 Wio-E5 STM32WLE5JC 模块，这是全球首款将 LoRa RF 和 MCU 芯片集成到单一小芯片中的模块，并通过了 FCC 和 CE 认证。它由 ARM Cortex-M4 内核和 Semtech SX126X LoRa® 芯片驱动，支持全球频段的 LoRaWAN® 和 LoRa® 协议，以及 (G)FSK、BPSK、(G)MSK 和 LoRa® 调制。

在此处了解更多关于 Wio-E5 的信息。

Wio-E5 开发板在空旷区域的传输距离可达 10 公里。板载 Wio-E5 模块的睡眠电流低至 2.1 uA（WOR 模式）。它采用工业标准设计，工作温度范围为 -40 ℃ ~ 85℃，高灵敏度范围为 -116.5 dBm ~ -136 dBm，输出功率在 3.3V 时可达 +20.8dBm。

Wio-E5 开发板还具有丰富的接口。为了充分发挥 Wio-E5 模块的功能，Wio-E5 开发板引出了 Wio-E5 的全部 28 个引脚，并提供了丰富的接口，包括 Grove 接口、RS-485 端子、公/母针脚接头，方便您连接不同接口和数据协议的传感器和模块，节省焊接时间。您还可以通过连接 2 节 AA 电池的电池座为开发板供电，在缺少外部电源时实现临时使用。这是一款用户友好的开发板，适用于轻松测试和快速原型设计。

由于 Wio-E5 是一款带有 MCU 的 LoRaWAN® 芯片，主要有以下三种使用方式：

1: 通过 USB 将 Wio-E5 开发板连接到 PC，并通过 AT 指令控制

开发板内置 USB 转 UART 功能，您只需使用 USB Type-C 数据线将 Wio-E5 开发板连接到 PC，并使用串口通信软件发送 AT 指令并读取数据。

2: 通过 UART 将 Wio-E5 开发板连接到另一块主板，并通过 AT 指令控制

例如，通过 UART 将 Wio-E5 开发板连接到 Seeeduino XIAO 和扩展板，并通过 Arduino IDE 串口监视器发送 AT 指令并读取数据。

3: 使用 SDK 开发用户应用程序

通过使用 STM32Cube Programmer（由 STMicroelectronics 官方提供的 SDK）开发带有 MCU 功能的 LoRa® 开发板。要下载此 SDK 资源，请在下方的学习和文档资源中查找。

凭借上述所有卓越功能，Wio-E5 开发板将成为物联网设备开发、测试、原型设计以及在远距离、超低功耗物联网场景（如智能农业、智能办公和智能工业）中的应用的优秀选择。

如果您对 LoRa® 和 LoRaWAN® 技术不熟悉，请详细查看此博客 LoRapedia。

特性

超低功耗和高性能
轻松测试和快速原型设计
全 GPIO 引出至丰富接口，包括 RS-485、Grove 等
支持全球 LoRaWAN® 和 LoRa® 频率计划
长距离传输范围可达 10 公里（空旷区域理想值）

硬件概览

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规格参数

参数	规格
尺寸	Wio-E5 开发板：85.654mm 包装：200130*50mm
电压 - 输入	3-5V（电池）/ 5V（USB Type-C）
电压 - 输出	EN 3V3 / 5V
功率 - 输出	在 3.3V 时可达 +20.8dBm
频率	EU868 / US915 / AU915 / AS923 / KR920 / IN865
协议	LoRaWAN®
灵敏度	-116.5dBm ~ -136dBm
接口	USB Type-C / JST2.0 / Grove3（IIC2/UART*1）/ RS485 / SMA-K / IPEX
调制	LoRa®、(G)FSK、(G)MSK、BPSK
工作温度	-40℃ ~ 85℃
电流	LoRa-E5 模块睡眠电流低至 2.1uA（WOR 模式）

零件清单：
Wio-E5 开发板 *1
天线(EU868/US915)*1
USB TypeC (20cm) *1
2AA 3V 电池盒 1

应用场景

Wio-E5 模块的便捷测试
使用 Wio-E5 快速构建 LoRa® 设备原型
任意远距离无线通信应用开发
LoRa® 和 LoRaWAN® 应用学习与研究

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应用说明

1. 出厂 AT 固件

Wio-E5 系列内置了 AT 指令固件，支持 LoRaWAN® Class A/B/C 协议和广泛的频率计划：EU868/US915/AU915/AS923/KR920/IN865。借助此 AT 指令固件，开发者可以轻松快速地构建原型或应用。

AT 指令固件包含用于 DFU 的引导加载程序和 AT 应用程序。"PB13/SPI_SCK/BOOT" 引脚用于控制 Wio-E5 停留在引导加载程序中或跳转到 AT 应用程序。当 PB13 为高电平时，模块将在复位后跳转到 AT 应用程序，默认波特率为 9600。当 PB13 为低电平时（按下 Wio-E5 开发套件上的 "Boot" 按钮），模块将停留在引导加载程序中，并以 115200 波特率每秒发送一次 "C" 字符。

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出厂 AT 固件已设置为 RDP（读取保护）等级 1，开发者需要先使用 STM32Cube Programmer 移除 RDP。请注意，将 RDP 回归到等级 0 会导致闪存存储器被完全擦除，且无法恢复出厂 AT 固件。
Wio-E5 模块上的 "PB13/SPI_SCK/BOOT" 引脚只是一个普通 GPIO 引脚，并非 MCU 的 "BOOT0" 引脚。此 "PB13/SPI_SCK/BOOT" 引脚在出厂 AT 固件的引导加载程序中用于决定跳转到 APP 或停留在引导加载程序（用于 DFU）。实际的 "BOOT0" 引脚未引出到模块，因此在开发低功耗应用时需特别注意。

2. 时钟配置

2.1 HSE

32MHz TCXO
TCXO 电源：PB0-VDD_TCXO

2.2 LSE

32.768KHz 晶体振荡器

3. 射频开关

Wio-E5 模块仅通过 RFO_HP 进行传输：

接收：PA4=1, PA5=0
传输（高输出功率，SMPS 模式）：PA4=0, PA5=1

入门指南

快速开始使用 AT 指令

准备工作

步骤 1. 通过 Type-C 数据线将 Wio-E5 开发套件连接到 PC
步骤 2. 打开串口工具（例如 Arduino 串口监视器），选择正确的 COM 端口，将波特率设置为 9600，并选择 Both NL & CR
步骤 3. 尝试发送 "AT"，您将看到响应。

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基本 AT 指令

AT+ID // 读取所有信息，包括 DevAddr(ABP)、DevEui(OTAA)、AppEui(OTAA)
AT+ID=DevAddr // 读取 DevAddr
AT+ID=DevEui // 读取 DevEui
AT+ID=AppEui // 读取 AppEui
AT+ID=DevAddr,"devaddr" // 设置新的 DevAddr
AT+ID=DevEui,"deveui" // 设置新的 DevEui
AT+ID=AppEui,"appeui" // 设置新的 AppEui
AT+KEY=APPKEY,"16 bytes length key" // 更改应用会话密钥
AT+DR=band // 更改频段计划
AT+DR=SCHEME // 检查当前频段
AT+CH=NUM, 0-7 // 启用通道 0~7
AT+MODE="mode" // 选择工作模式：LWOTAA、LWABP 或 TEST
AT+JOIN // 发送 JOIN 请求
AT+MSG="Data to send" // 用于发送无需服务器确认的字符串格式帧
AT+CMSG="Data to send" // 用于发送必须由服务器确认的字符串格式帧
AT+MSGHEX="xx xx xx xx" // 用于发送无需服务器确认的十六进制格式帧
AT+CMSGHEX="xx xx xx xx" // 用于发送必须由服务器确认的十六进制格式帧

连接并向 The Things Network 发送数据

步骤 1. 访问 The Things Network 网站并注册新账户
步骤 2. 登录后，点击您的个人资料并选择 Console

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步骤 3. 选择一个集群以开始添加设备和网关

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步骤 4. 点击 Go to applications

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步骤 5. 点击 + Add application

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步骤 6. 填写 Application ID 并点击 Create application

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注意： 此处 Application name 和 Description 并非必填字段。如果 Application name 留空，默认将使用与 Application ID 相同的名称。

以下是新创建的应用程序

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步骤 7. 点击 + Add end device

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步骤 8. 点击 Manually，手动输入注册凭据

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步骤 9. 根据您的地区选择 Frequency plan。同时确保您使用的频率与将连接此设备的网关频率一致。选择 MAC V1.0.2 作为 LoRaWAN® 版本，并选择 PHY V1.0.2 REV B 作为 区域参数版本。这些设置符合 Wio-E5 的 LoRaWAN® 协议栈。

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步骤 10. 当 Wio-E5 模块仍然可以通过串口控制台访问时，在串口监视器上发送以下 AT 命令：
- AT+ID=DevEui 获取设备 EUI
- AT+ID=AppEui 获取应用 EUI
- AT+KEY=APPKEY,"2B7E151628AED2A6ABF7158809CF4F3C" 设置应用密钥

输出结果如下：

Tx: AT+ID=DevEui
Rx: +ID: DevEui, 2C:F7:F1:20:24:90:03:63
Tx: AT+ID=AppEui
Rx: +ID: AppEui, 80:00:00:00:00:00:00:07
Tx: AT+KEY=APPKEY,"2B7E151628AED2A6ABF7158809CF4F3C"
Rx: +KEY: APPKEY 2B7E151628AED2A6ABF7158809CF4F3C

步骤 11. 将上述信息复制并粘贴到 DevEUI、AppEUI 和 AppKey 字段中。End device ID 字段将在填写 DevEUI 时自动填充。最后点击 Register end device。

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步骤 12. 在 TTN 控制台中注册您的 LoRaWAN® 网关。请参考此处提供的说明。
步骤 13. 输入以下 AT 命令以连接到 TTN：

// 如果使用 US915
AT+DR=US915
AT+CH=NUM,8-15

// 如果使用 EU868
AT+DR=EU868
AT+CH=NUM,0-2

AT+MODE=LWOTAA
AT+JOIN

串口监视器上的输出如下：

Tx: AT+DR=US915
Rx: +DR: US915
Tx: AT+CH=NUM,8-15
Rx: +CH: NUM, 8-15

Tx: AT+MODE=LWOTAA
Rx: +MODE: LWOTAA

Tx: AT+JOIN
Rx: +JOIN: Start
+JOIN: NORMAL
+JOIN: Network joined
+JOIN: NetID 000013 DevAddr 26:01:5F:66
+JOIN: Done

如果您在串口控制台上看到 +JOIN: Network joined，这表示您的设备已成功连接到 TTN！

您还可以在 End devices 页面上检查设备状态。

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步骤 14. 输入以下 AT 命令以向 TTN 发送数据：

// 向 TTN 发送字符串 "HELLO"
Tx: AT+MSG=HELLO
Rx: +MSG: Start
+MSG: FPENDING
+MSG: RXWIN2, RSSI -112, SNR -1.0
+MSG: Done
// 发送十六进制 "00 11 22 33 44"
Tx: AT+MSGHEX="00 11 22 33 44"
Rx: +MSGHEX: Start
+MSGHEX: Done

有关 AT 命令的更多信息，请参考 Wio-E5 AT Command Specification。

使用 STM32Cube MCU Package 开发

本节适用于 Wio-E5 开发套件，旨在使用 STM32WL 系列（SDK）的 STM32Cube MCU Package 构建多个应用程序。

注意： 我们已更新库以支持 v1.1.0，这是 STM32WL 系列的 STM32Cube MCU Package 的最新版本。

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请先阅读 Erase Factory AT Firmware 部分，因为如果需要使用 SDK 进行编程，我们需要擦除工厂 AT 固件。擦除工厂 AT 固件后无法恢复。

准备工作

软件：

STM32CubeIDE：用于编译和调试
STM32CubeProgrammer：用于编程 STM32 设备

硬件：

连接到 LoRaWAN® 网络服务器（例如 TTN）的 LoRaWAN® 网关
一根 USB Type-C 数据线和一个 ST-LINK。将 Type-C 数据线连接到开发板的 Type-C 接口以供电和进行串口通信。将 ST-LINK 连接到 SWD 引脚，连接如下图所示：

connection

GPIO 配置概览

由于 Wio-E5 系列的硬件设计与 ST 官方的 STM32WL55JC 开发板 NUCLEO-WL55JC 略有不同，开发者需要重新配置一些 GPIO，以适配 SDK 示例到 Wio-E5 系列。我们已经重新配置了 GPIO，但我们认为有必要指出差异。

SDK 示例标签	NUCLEO-WL55JC 的 GPIO	Wio-E5 开发套件的 GPIO
RF_CTRL1	PC4	PA4
RF_CTRL2	PC5	PA5
RF_CTRL3	PC3	None
BUT1	PA0	PB13 (Boot 按钮)
BUT2	PA1	None
BUT3	PC6	None
LED1	PB15	None
LED2	PB9	PB5
LED3	PB11	None
DBG1	PB12	PA0 (D0 按钮)
DBG2	PB13	PB10
DBG3	PB14	PB3
DBG4	PB10	PB4
Usart	Usart2(PA2/PA3)	Usart1(PB6/PB7)

应用程序

现在我们将探索使用 STM32WL 系列（SDK）的 STM32Cube MCU Package 为 Wio-E5 开发套件构建的几个应用程序。

LoRaWAN® 终端节点

此应用程序将连接 Wio-E5 开发套件到 TTN（The Things Network），并在连接到 LoRaWAN® 网关后发送数据。

步骤 1. 点击此处访问 Seeed-Studio/LoRaWan-E5-Node 仓库，并将其下载为 ZIP 文件。

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步骤 2. 解压 ZIP 文件并导航到 LoRaWan-E5-Node > Projects > Applications > LoRaWAN > LoRaWAN_End_Node > STM32CubeIDE
步骤 3. 双击 .project 文件。
步骤 4. 右键点击项目并选择 Properties。

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步骤 5. 导航到 C/C++ Build > Settings > MCU Post build outputs，勾选 Convert to Intel Hex file (-O ihex) 并点击 Apply and Close。

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步骤 6. 点击 Build 'Debug'，编译应无任何错误。

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现在我们将修改 Device EUI、Application EUI、Application KEY 和 LoRawan Region。

步骤 7. 请按照此指南设置您的 TTN 应用程序，获取您的 Application EUI 并将其复制到 LoRaWAN/App/se-identity.h 中的宏定义 LORAWAN_JOIN_EUI。例如，这里的 Application EUI 是 80 00 00 00 00 00 00 0x07：

// LoRaWAN/App/se-identity.h

/*!
 * App/Join server IEEE EUI (big endian)
 */
#define LORAWAN_JOIN_EUI                                   { 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x07 }

步骤 8. 同样，您可以通过设置 LoRaWAN/App/se-identity.h 中的宏定义 LORAWAN_DEVICE_EUI 和 LORAWAN_NWK_KEY 来修改您的 Device EUI 和 Application Key。确保 LORAWAN_DEVICE_EUI 和 LORAWAN_NWK_KEY 与 TTN 控制台中的 Device EUI 和 App Key 一致。

// LoRaWAN/App/se-identity.h

/*!
 * end-device IEEE EUI (big endian)
 */
#define LORAWAN_DEVICE_EUI                                 { 0x2C, 0xF7, 0xF1, 0x20, 0x24, 0x90, 0x03, 0x63 }

/*!
 * Network root key
 */
#define LORAWAN_NWK_KEY                                    2B,7E,15,16,28,AE,D2,A6,AB,F7,15,88,09,CF,4F,3C

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步骤 9. 默认的 LoRaWAN® 区域是 EU868，您可以通过设置 LoRaWAN/App/lora_app.h 中的宏定义 ACTIVE_REGION 来修改它。

// LoRaWAN/App/lora_app.h

/* LoraWAN application configuration (Mw is configured by lorawan_conf.h) */
/* Available: LORAMAC_REGION_AS923, LORAMAC_REGION_AU915, LORAMAC_REGION_EU868, LORAMAC_REGION_KR920, LORAMAC_REGION_IN865, LORAMAC_REGION_US915, LORAMAC_REGION_RU864 */
#define ACTIVE_REGION                               LORAMAC_REGION_US915

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步骤 10. 完成上述修改后，重新构建示例并将其编程到您的 Wio-E5。打开 STM32CubeProgrammer，将 ST-LINK 连接到您的电脑，按住设备的 RESET 按钮，然后点击 Connect 并释放 RESET 按钮：

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步骤 11. 确保 Read Out Protection 为 AA，如果显示为 BB，请选择 AA 并点击 Apply：

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步骤 12. 现在，进入 Erasing & Programming 页面，选择您的 hex 文件路径（例如：C:\Users\user\Downloads\LoRaWan-E5-Node\Projects\Applications\LoRaWAN\LoRaWAN_End_Node\STM32CubeIDE\Debug\LoRaWAN_End_Node.hex），按照下图选择编程选项，然后点击 Start Programming！

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编程完成后，您将看到消息 Download verified successfully。

步骤 13. 如果您的 LoRaWAN® 网关和 TTN 已设置，Wio-E5 在复位后将成功加入！每 30 秒会向 TTN 发送一个确认的 LoRaWAN® 数据包。如果加入成功，以下日志将打印在串口监视器上（这里使用 Arduino 串口监视器）：

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恭喜！现在您已将 Wio-E5 连接到 LoRaWAN® 网络！您现在可以继续开发更多令人兴奋的 LoRaWAN® 终端节点应用程序！

注意： Wio-E5 仅支持高功率输出模式，因此您不能在 radio_board_if.h 中使用以下宏定义：

#define RBI_CONF_RFO     RBI_CONF_RFO_LP_HP
// 或
#define RBI_CONF_RFO     RBI_CONF_RFO_LP

即使 RBI_CONF_RFO 在 radio_board_if.h 中定义为 RBI_CONF_RFO_LP_HP，它也不会被使用，因为 USE_BSP_DRIVER 已定义，并且 BSP_RADIO_GetTxConfig() 函数返回 RADIO_CONF_RFO_HP。

FreeRTOS LoRaWAN®

此应用程序也将 Wio-E5 开发套件连接到 TTN（The Things Network），并在连接到 LoRaWAN® 网关后发送数据。与之前的 LoRaWAN® 终端节点应用程序的区别在于，前者运行在裸机上，而此应用程序运行在 FreeRTOS 下。

步骤 1. 点击这里访问 Seeed-Studio/LoRaWan-E5-Node 仓库并将其下载为 ZIP 文件。

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步骤 2. 解压 ZIP 文件并导航到 LoRaWan-E5-Node > Projects > Applications > FreeRTOS > FreeRTOS_LoRaWAN
步骤 3. 双击 .project 文件。
步骤 4. 参考之前 LoRaWAN® 终端节点 应用程序的 步骤 4 - 步骤 13，将 Wio-E5 开发套件连接到 TTN！

FreeRTOS LoRaWAN® AT

此应用程序也将 Wio-E5 开发套件连接到 TTN（The Things Network），并在连接到 LoRaWAN® 网关后发送数据。与之前的 FreeRTOS LoRaWAN® 应用程序的区别在于，您可以使用 AT 命令。

步骤 1. 点击这里访问 Seeed-Studio/LoRaWan-E5-Node 仓库并将其下载为 ZIP 文件。

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步骤 2. 解压 ZIP 文件并导航到 LoRaWan-E5-Node > Projects > Applications > FreeRTOS > FreeRTOS_LoRaWAN_AT
步骤 3. 双击 .project 文件
步骤 4. 参考之前 LoRaWAN® End Node 应用中的 步骤 4 - 步骤 12
步骤 5. 打开一个串口监视器，例如 Arduino Serial Monitor，你将看到以下输出

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步骤 6. 输入 AT? 并按 ENTER 键即可查看所有可用的 AT 命令

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步骤 7. 如果你仍然想更改 Device EUI、Application EUI、Application KEY 和 LoRawan Region，可以使用 AT 命令进行更改。然而，在本示例中，这些参数已经在 se-identity.h 和 lora_app.h 中设置好了
步骤 8. 输入 AT+JOIN=1，当加入成功时，你将看到以下输出！

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注意： 此处应使用 AT+JOIN=(Mode) 格式。Mode 对应于 0 表示 ABP 或 1 表示 OTAA

FreeRTOS 低功耗

此应用程序将在 Wio-E5 开发套件上启用低功耗模式。一旦应用程序被烧录，开发板将正常消耗电能 2 秒，然后进入低功耗模式 2 秒，如此循环。

步骤 1. 点击这里访问 Seeed-Studio/LoRaWan-E5-Node 仓库并下载为 ZIP 文件

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步骤 2. 解压 ZIP 文件并导航到 LoRaWan-E5-Node > Projects > Applications > FreeRTOS > FreeRTOS_LowPower
步骤 3. 双击 .project 文件
步骤 4. 右键点击项目并选择 Properties

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步骤 5. 导航到 C/C++ Build > Settings > MCU Post build outputs，勾选 Convert to Intel Hex file (-O ihex) 并点击 Apply and Close

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步骤 6. 点击 Build 'Debug'，编译应无错误

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步骤 7. 打开 STM32CubeProgrammer，将 ST-LINK 连接到你的电脑，按住设备的 RESET 按钮，然后点击 Connect 并释放 RESET 按钮：

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步骤 8. 确保 Read Out Protection 为 AA，如果显示为 BB，请选择 AA 并点击 Apply：

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步骤 9. 现在，进入 Erasing & Programming 页面，选择你的 hex 文件路径（例如：C:\Users\user\Downloads\LoRaWan-E5-Node\Projects\Applications\FreeRTOS\FreeRTOS_LowPower\Debug\FreeRTOS_LowPower.hex），按照下图选择编程选项，然后点击 Start Programming！

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编程完成后，你将看到消息 Download verified successfully。

步骤 10. 将 Wio-E5 开发套件连接到电脑并接入功率计。你会注意到开发板上的红色 LED 每秒闪烁一次，开发板在正常和低功耗状态之间切换（功率计上的电流在低功耗状态下会下降 1 秒，然后在正常工作状态下恢复 1 秒）

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低功耗

此应用程序也将在 Wio-E5 开发套件上启用低功耗模式。与之前的 FreeRTOS 低功耗应用程序的区别在于，前者运行在 FreeRTOS 上，而此应用程序运行在裸机环境下。

步骤 1. 点击这里访问 Seeed-Studio/LoRaWan-E5-Node 仓库的 qian 分支并下载为 ZIP 文件

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步骤 2. 解压 ZIP 文件并导航到 LoRaWan-E5-Node > Projects > Applications > LowPower
步骤 3. 双击 .project 文件
步骤 4. 参考之前 FreeRTOS LowPower 应用程序的 步骤 4 - 步骤 10，你将在功率计上看到相同的输出！

资源

Wio-E5 开发板数据表：

Wio-E5 数据手册：

Wio-E5 认证：

技术支持与产品讨论

请将任何技术问题提交到我们的论坛。

感谢您选择我们的产品！我们致力于为您提供多种支持，以确保您使用我们的产品时获得顺畅的体验。我们提供了多种沟通渠道，以满足不同的偏好和需求。

特性​

硬件概览​

规格参数​

应用场景​

应用说明​

入门指南​

快速开始使用 AT 指令​

准备工作​

基本 AT 指令​

连接并向 The Things Network 发送数据​

使用 STM32Cube MCU Package 开发​

准备工作​

GPIO 配置概览​

应用程序​

LoRaWAN® 终端节点​

FreeRTOS LoRaWAN®​

FreeRTOS LoRaWAN® AT​

FreeRTOS 低功耗​

低功耗​

资源​

技术支持与产品讨论​

特性

硬件概览

规格参数

应用场景

应用说明

入门指南

快速开始使用 AT 指令

准备工作

基本 AT 指令

连接并向 The Things Network 发送数据

使用 STM32Cube MCU Package 开发

准备工作

GPIO 配置概览

应用程序

LoRaWAN® 终端节点

FreeRTOS LoRaWAN®

FreeRTOS LoRaWAN® AT

FreeRTOS 低功耗

低功耗

资源

技术支持与产品讨论