E22-900M22S MicroPython 驱动
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简介
本项目将 EBYTE E22-900M22S（SX1262）与板载 RP2040-Zero 封装为一个由 UART 控制的 LoRa 模块。外部 RP2040 Pico/Zero 只需连接 3.3 V UART 和 GND，即可通过 E22UARTClient 完成初始化、发送、接收和状态查询。
外部 RP2040 -- UART --> 板载 RP2040-Zero -- SPI --> E22-900M22S (SX1262)
主要功能
- SX1262 SPI 复位、BUSY 有界等待和状态读取。
- E22-900M22S TCXO 2.2 V 和 DIO2 自动 RF switch 配置。
- 850.0–930.0 MHz 频率与 -9–22 dBm 功率参数校验。
- LoRa TX/RX、DIO1 IRQ、FIFO、RSSI 和 SNR 读取。
- UART JSON 协议、板载 bridge 和外部 RP2040 封装 API。
- 定向 20 包演示与任意 UTF-8 文本交互演示。
硬件要求
- 双向无线演示需要 2 套 E22-900M22S + 板载 RP2040-Zero。
- 2 个外部 RP2040 Pico/Zero 主控。
- 2 根匹配测试频率的 915 MHz 天线。
- 稳定的 3.3 V UART 电平和共地连接。
板载 RP2040-Zero 到 E22
| E22 信号 | GPIO |
|---|---|
| MISO | GP0 |
| NSS/CS | GP1 |
| SCK | GP2 |
| MOSI | GP3 |
| NRST | GP4 |
| BUSY | GP5 |
| DIO1 | GP6 |
板载 UART1 使用 GP8 TX / GP9 RX，115200 8N1。DIO2 由 SX1262 控制 RF switch，DIO3 为 TCXO 提供 2.2 V。
外部主控到 LoRa 板
| 外部主控 | LoRa 板 UART |
|---|---|
| TX（A1 GP0 / C1 GP16） | RX（板载 GP9） |
| RX（A1 GP1 / C1 GP17） | TX（板载 GP8） |
| GND | GND |
软件环境
| 项目 | 要求 |
|---|---|
| 固件 | MicroPython v1.23.0 或更高版本（RP2） |
| 驱动版本 | 1.0.0 |
| PC 工具 | Python 3 + mpremote |
| 运行时外部依赖 | 无 |
驱动运行时通过依赖注入接收 SPI、Pin 和 UART 对象，不在库内部绑定具体 MCU；因此发布包标记为兼容标准 MicroPython 端口。当前实机验证平台为 RP2040-Zero/Pico，code/main.py 和 examples/ 中的 GPIO 配置也以 RP2040 为准。移植到其他 MicroPython 主控时，需要按目标端口重新创建并注入这些硬件对象。
文件结构
lora_driver/
├── code/ # 规范化运行码
│ ├── _sx126x.py # SX126X 常量
│ ├── sx126x.py # SPI 传输与 TX/RX 状态机
│ ├── sx1262.py # SX1262 初始化与 PA
│ ├── e22_900m22s.py # E22 专用适配层
│ ├── e22_uart_protocol.py # UART 协议
│ ├── e22_uart_bridge.py # 板载 bridge
│ ├── e22_uart_client.py # 外部 RP2040 API
│ └── main.py # LoRa 板载 Zero 入口
├── examples/
│ ├── pico_uart_example.py # UART API 最小示例
│ ├── pico_node_tx.py # 20 包发送示例
│ └── pico_node_rx.py # 20 包接收示例
├── package.json
├── README.md
└── LICENSE
文件说明
| 文件 | 说明 |
|---|---|
code/_sx126x.py |
SX126X 命令、寄存器、IRQ 和 LoRa 参数常量 |
code/sx126x.py |
依赖注入的 SPI 传输、BUSY 超时与 TX/RX 底层状态机 |
code/sx1262.py |
SX1262 LoRa 初始化、PA 功率、发送和接收流程 |
code/e22_900m22s.py |
E22-900M22S 频率、TCXO 2.2 V、DIO2 RF switch 与功率约束适配层 |
code/e22_uart_protocol.py |
UART bridge 与 client 共用的换行 JSON 协议 |
code/e22_uart_bridge.py |
板载 MCU 命令解析与 E22 API 调度 |
code/e22_uart_client.py |
外部 MicroPython 主控使用的阻塞式高层 API |
code/main.py |
RP2040-Zero 板载 SPI/Pin/UART 组合入口 |
examples/pico_uart_example.py |
UART API 初始化示例 |
examples/pico_node_tx.py |
20 包 LoRa 发送验证示例 |
examples/pico_node_rx.py |
20 包 LoRa 接收验证示例 |
快速开始
- 为两个 LoRa 板安装匹配频率的天线。
- 向每个 LoRa 板载 Zero 上传
code/中的_sx126x.py、sx126x.py、sx1262.py、e22_900m22s.py、e22_uart_protocol.py、e22_uart_bridge.py和main.py。 - 向每个外部 RP2040 上传
code/e22_uart_protocol.py和code/e22_uart_client.py。 - 根据外部主控引脚调整示例中的 UART TX/RX，再运行
examples/pico_uart_example.py。
package.json 覆盖除 main.py 外的全部 7 个运行时模块。外部主控实际只需 import e22_uart_client.py 和 e22_uart_protocol.py。
公开 API
from machine import Pin, UART
from e22_uart_client import E22UARTClient
uart = UART(0, 115200, tx=Pin(0), rx=Pin(1), timeout=0)
e22 = E22UARTClient(uart)
print(e22.ping())
print(e22.initialize(915.0, output_power_dbm=0))
e22.send(b"hello")
payload, rssi_dbm, snr_db = e22.receive(timeout_ms=5000)
| API | 返回值 | 说明 |
|---|---|---|
ping() |
dict |
检查 bridge 和协议版本 |
initialize(...) |
dict |
配置频率、LoRa 参数和功率 |
send(data, timeout_ms) |
int |
发送 1–255 字节 |
receive(max_length, timeout_ms) |
tuple |
返回 (payload, rssi_dbm, snr_db) |
status() |
dict |
读取 bridge 与底层状态 |
演示方式
两个外部 RP2040 均完成驱动文件上传后，先在接收端运行 RX 示例，再在发送端运行 TX 示例：
py -m mpremote connect <RX_COM> run examples/pico_node_rx.py
py -m mpremote connect <TX_COM> run examples/pico_node_tx.py
预期分别输出 RX_NODE_PASS COUNT=20 和 TX_NODE_PASS COUNT=20。反向测试时交换发送与接收端口。
注意事项
| 类别 | 限制 |
|---|---|
| 频率 | 850.0–930.0 MHz；必须遵守当地无线电法规 |
| 天线 | 发射前必须连接匹配频率和接口的天线 |
| 功率 | 硬件上限 22 dBm；桌面测试建议 0 dBm |
| UART | 3.3 V TTL、115200 8N1；不可连 RS-232 电平 |
| 依赖注入 | SPI、Pin 和 UART 由组合入口创建，驱动类内不创建 |
| 超时 | BUSY、TX、RX 和 UART 请求都使用有界超时 |
验证状态
- SPI、Reset、GetStatus、Standby、TCXO 2.2 V、DIO2 RF switch：PASS。
- 两套实机 UART 控制链路：PASS。
- 915 MHz、0 dBm、A→B 和 B→A 双向 LoRa：PASS。
- 20 包定向演示、任意 UTF-8 文本、二进制/32/64 字节数据：PASS。
- RSSI/SNR、RX 超时恢复、频率和功率校验：PASS。
上述结论仅覆盖 915 MHz、0 dBm、短距离条件，不代表最大功率、距离、灵敏度或长期稳定性认证。
来源与归属
SX126X/SX1262 结构主要参考 MIT 许可的 FreakStudioCN/GraftSense-Drivers-MicroPython communication/sx1262_driver，其实现谱系包含 E H Ong 的 micropySX126X 与 Jan Gromes 的 RadioLib。E22-900M22S 频率、TCXO、DIO2 RF switch 和引脚约束来自 EBYTE 官方资料及本项目硬件分析。
版本记录
| 版本 | 日期 | 作者 | 修改说明 |
|---|---|---|---|
| 1.0.0 | 2026-08-24 | FreakStudio | 首个正式发布版：完成 SX1262/E22 驱动、UART bridge/client、TX/RX 及双节点真机验证 |
联系方式
- GitHub: FreakStudioCN/GraftSense-Drivers-MicroPython
- Email: support@freakstudio.cn
许可协议
MIT License
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