文章目录

材料
工具
步骤
1
:前置
步骤
2
:在 XIAO ESP32-S3 和 Wi
步骤
3
:接线连接
步骤
4
:为 ESP32-S3 设置 Thonny
步骤
5
:与 LoRaWAN 网络通信的 Micr
步骤
6
:设置 The Things Networ
步骤
7
:通过 TTN 接收数据

使用 Micropython 的 Wio E5 与 Things Network

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原文链接: https://community.dfrobot.com/makelog-314916.html

发布时间: 2025-06-10 15:23:46 | 阅读数

单片机

Micropython

WioE5

ESP32

在这个详细的教程中，我们将介绍使用 MicroPython 和小 ESP32-S3 将 Wio LoRa-E5 模块与 The Things Network （TTN）集成的过程。该项目将使您能够使用 TTN 作为处理 LoRa 数据的后端，通过 LoRaWAN 传输数据。

准备工作:

材料:

材料名称

数量

备注

Wio LoRa-E5 模块

XIAO ESP32-S3

面包板

USB线

跳线

电源

工具:

工具名称

数量

备注

Python 3.x

Thonny IDE

（或您选择的任何 MicroPython IDE）

MicroPython 固件

前置

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在 XIAO ESP32-S3 和 Wi

🔥 在 XIAO ESP32-S3 上刷写 MicroPython：

1. 从（https://micropython.org/download/esp32/）下载适用于 ESP32-S3 的 MicroPython 固件。请务必下载 ESP32-S3 专用固件。

2. 安装 esptool：

您需要 esptool 包才能在 ESP32-S3 上刷写 MicroPython。使用以下方式安装它：

pip 安装 esptool

3. 将 XIAO ESP32-S3 连接到 PC 并执行以下命令，擦除 XIAO ESP32-S3 上的现有固件：

esptool.py --chip esp32s3 --port <your-port> erase_flash

4. 刷写 MicroPython 固件：

将 '<your-port>' 替换为 ESP32-S3 连接的端口（例如，Windows 上的“COM4”或 Linux 上的“/dev/ttyUSB0”）。

然后，运行：

esptool.py --chip esp32s3 --port <your-port> write_flash -z 0x1000 esp32s3-<your-firmware>.bin

🚀 闪烁的 Wio LoRa-E5：

Wio LoRa-E5 模块主要使用 AT 命令通过 UART 进行通信。您不会将 MicroPython 烧录到它上面，而是通过来自 XIAO ESP32-S3 的 AT 命令与它通信。

有关使用固件设置 Wio-E5 的详细说明，请参阅 [Seeed Studio 文档]

接线连接

以下是使用 UART 将 XIAO ESP32-S3 连接到 Wio LoRa-E5 模块的方法：

确保正确连接引脚，尤其是 TX 和 RX，因为这将促进设备之间的通信。

为 ESP32-S3 设置 Thonny

1. 下载并安装 Thonny IDE（如果尚未安装）。

2. 选择 ESP32 作为您的 MicroPython 解释器。

3. 插入 XIAO ESP32-S3，在 Thonny 中，进入 Tools > Options > Interpreter，然后选择与您的设备对应的正确端口（例如，Windows 上的“COM3”或 Linux 上的“/dev/ttyUSB0”）。

通过运行以下命令验证连接：

print（“XIAO ESP32-S3 问候！

如果消息打印到终端，则表示您已连接！

与 LoRaWAN 网络通信的 Micr

现在，我们将在 Xiao ESP32-S3 上编写 MicroPython 代码，以向 Wio-E5 发送和接收数据以进行 LoRa 通信。

# Connect to The Things Network (TTN) and publish some test data

# Put your key here (string). This should match the AppKey generated by your application.

#For example: app_key = 'E08B834FB0866939FC94CDCC15D0A0BE'

app_key = 'E08B834FB0866939FC94CDCC15D0A0BE'

# Regional LoRaWAN settings. You may need to modify these depending on your region.

# If you are using AU915: Australia

# band='AU915'

# channels='8-15'

# If you are using US915

# band='US915'

# channels='8-15'

# If you are using EU868

band='EU868'

channels='0-2'

from machine import UART, Pin

from utime import sleep_ms

from sys import exit

uart1 = UART(1, baudrate=9600, tx=Pin(43), rx=Pin(44))

join_EUI = None # These are populated by this script

device_EUI = None

### Function Definitions

def receive_uart():

'''Polls the uart until all data is dequeued'''

rxData=bytes()

while uart1.any()>0:

rxData += uart1.read(1)

sleep_ms(2)

return rxData.decode('utf-8')

def send_AT(command):

'''Wraps the "command" string with AT+ and \r\n'''

buffer = 'AT' + command + '\r\n'

uart1.write(buffer)

sleep_ms(300)

def test_uart_connection():

'''Checks for good UART connection by querying the LoRa-E5 module with a test command'''

send_AT('') # empty at command will query status

data = receive_uart()

if data == '+AT: OK\r\n' : print('LoRa radio is ready\n')

else:

print('LoRa-E5 detected\n')

exit()

def get_eui_from_radio():

'''Reads both the DeviceEUI and JoinEUI from the device'''

send_AT('+ID=DevEui')

data = receive_uart()

device_EUI = data.split()[2]

send_AT('+ID=AppEui')

data = receive_uart()

join_EUI = data.split()[2]

print(f'JoinEUI: {join_EUI}\n DevEUI: {device_EUI}')

def set_app_key(app_key):

if app_key is None or app_key == 'None':

print('\nGenerate an AppKey on cloud.thethings.network and enter it at the top of this script to proceed')

exit()

send_AT('+KEY=APPKEY,"' + app_key + '"')

receive_uart()

print(f' AppKey: {app_key}\n')

def configure_regional_settings(band=None, DR='0', channels=None):

''' Configure band and channel settings'''

send_AT('+DR=' + band)

send_AT('+DR=' + DR)

send_AT('+CH=NUM,' + channels)

send_AT('+MODE=LWOTAA')

receive_uart() # flush

send_AT('+DR')

data = receive_uart()

print(data)

def join_the_things_network():

'''Connect to The Things Network. Retry on failure.'''

max_retries = 5

retry_count = 0

while retry_count < max_retries:

send_AT('+JOIN')

data = receive_uart()

print(data)

status = 'not connected'

while status == 'not connected':

data = receive_uart()

if len(data) > 0: print(data)

if 'joined' in data.split():

status = 'connected'

break

if 'failed' in data.split():

print('Join Failed. Retrying...')

break

sleep_ms(1000)

if status == 'connected':

break

else:

retry_count += 1

print(f"Retry {retry_count}/{max_retries} in 5 seconds...")

sleep_ms(5000)

if retry_count >= max_retries:

print("Max retries exceeded. Giving up.")

exit()

def send_message(message):

'''Send a string message'''

send_AT('+MSG="' + message + '"')

done = False

while not done:

data = receive_uart()

if 'Done' in data or 'ERROR' in data:

done = True

if len(data) > 0: print(data)

sleep_ms(1000)

def send_hex(message):

send_AT('+MSGHEX="' + message + '"')

done = False

while not done:

data = receive_uart()

if 'Done' in data or 'ERROR' in data:

done = True

if len(data) > 0: print(data)

sleep_ms(1000)

test_uart_connection()

get_eui_from_radio()

set_app_key(app_key)

configure_regional_settings(band=band, DR='0', channels=channels)

join_the_things_network()

while True:

# Send example data

print("sending test messages")

# Convert the random number to a hexadecimal string

temp=100

payload = '{:04x}'.format(temp)

payload1 = '{:04x}'.format(temp)

CP = payload + payload1

print("payload : ", CP)

# send_message("Hello World!")

send_hex(CP)

sleep_ms(5000)

设备将尝试加入 LoRaWAN 网络。响应应确认联接是否成功.

设置 The Things Networ

1234

在开始硬件设置之前，让我们在 The Things Network （TTN）上配置应用程序。TTN 是一个免费的、社区驱动的 LoRaWAN 网络服务平台。

🛠️ 5.1 创建 TTN 帐户

1. 前往 [TTN 控制台]（https://console.thethingsnetwork.org/），然后注册或登录。

2. 根据您的区域选择您的集群（例如，**EU1**、**US1**）。

🛠️ 5.2 创建应用程序

1. 在 TTN 控制台中，单击应用程序，然后单击创建应用程序。

2. 填写详细信息：

3. 创建后，导航到应用程序概述页面。

🛠️ 5.3 注册您的设备

1. 在您的应用程序下，单击 Devices → Register end device。

2. 选择 Manually registered device（手动注册的设备）。

3. 填写字段：

通过 TTN 接收数据

123

现在查看 TTN 控制台，您可以看到您的设备响应。

function Decoder(bytes, port) {

var decoded = {};

if (port === 8) {

decoded.temp = bytes[0] <<8 | bytes[1];

decoded.humi = bytes[2] <<8 | bytes[3];

}

return decoded;

}

最后，您可以在 TTN 控制台中查看您的实际数据。

🚀 未来扩展包：

添加传感器：将温度、湿度或 GPS 等传感器连接到您的小 ESP32-S3 并将这些数据发送到 TTN.Cloud 集成：将数据从 TTN 转发到 AWS、Azure 或 Google Cloud 等云平台进行进一步处理。数据可视化：使用 Qubitro 等平台可视化来自 TTN 的传入数据。

🎉 结论

您已成功使用 MicroPython 将 Wio LoRa-E5 与 The Things Network （TTN）和小 ESP32-S3 集成。您现在可以通过 LoRaWAN 将数据发送到 TTN，在那里数据可以转发到云服务、存储在数据库中或在仪表板上可视化。

祝您编码和构建 LoRaWAN 物联网应用愉快！🌍📡

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