0031 MPULoRa
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关键词
树莓派5、Raspberry Pi OS、Ubuntu、LoRa、PCIe扩展、4G LTE、免驱、即插即用
一、简介
MPULoRa为专为树莓派5设计的LoRa模组驱动板；树莓派5的PCIe接口通过PCIe转USB芯片转成4路USB，其中一路接miniPCie，用于连接LoRa模组；PCIe实现供电和通讯；在树莓派官方OS和Ubuntu系统均自动识别、即插即用，无需额外装驱动。另有3路USB2.0接口以1.25mm-4Pin接口形态引出，这3路USB口可用于接4G或GPS或其他USB设备，也可以与LoRa模组配合共同使用。板载2.54mm-2P辅助供电接口，若在使用过程中遇到供电不足，即可使用辅助供电。扩展板配套的4G模组均免驱免拨号，在树莓派官方OS和Ubuntu系统中同样自动识别、即插即用，无需额外装驱动。
二、硬件资源
1. 板载采用高效进口DC-DC芯片；
2. 一路PCIe接口，0.5mm-16P，用于连接树莓派5的PCIe接口；PCIe扩出4路USB口；
3. 一路USB MiniPCIe接口，适用于USB接口的LoRa模块；
4. 三路USB2.0接口，1.25mm-4P；
5. 一盏电源指示灯；
6. 预留一路SMA天线座；
7. 尺寸：85*56mm，尺寸完全兼容树莓派5；扩展板采用凹槽设计，不影响树莓派5的GPIO；
8. 可选铝合金外壳。
LoRa和4G模组一起使用时，若发现供电不足，则可通过板载辅助供电接口从外部供电，也可以通过上图所示的供电连接方式供电。
（注：LoRa和4G一起使用，则无法同时装进外壳。）
三、LoRa模块测试
▶ 使用的LoRa型号为：E22 400T30E
测试硬件为：树莓派5+MPULoRa扩展板和CM4_LoRa扩展板（注意相应的LoRa跳线（M0和M1）需短接）
测试时，树莓派5称A设备，CM4_LoRa扩展板称B设备。
3.1 树莓派OS的测试
树莓派5和CM4_LoRa扩展板都运行树莓派OS，版本为：2025-05-13-raspios-bookworm-arm64.img.xz。
在树莓派5和CM4_LoRa扩展板下，分别在树莓派终端中运行ls /dev/tty*，查看LoRa模块的串口设备，均为ttyUSB0：
树莓派5：
CM4_LoRa扩展板：
安装图形化串口软件CuteCom：
sudo apt install cutecom
在树莓派5和CM4_LoRa扩展板的系统里面都各自打开CuteCom，Device选择ttyUSB0，其余保持默认，然后打开这个设备。
在树莓派5（A设备）的CuteCom窗口中输入并发送信息（Mcuzone_Lora_A_RP5），则CM4_LoRa扩展板（B设备）的CuteCom窗口中就接收到A所发送的信息；
在CM4_LoRa扩展板（B设备）的CuteCom窗口中输入并发送信息（Mcuzone_Lora_B_CM4），则树莓派5（A设备）的CuteCom窗口中就接收到A所发送的信息：
RPi5■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■CM4
3.2 Ubuntu系统下的测试
树莓派5运行Ubuntu系统，版本为：ubuntu-25.04-preinstalled-desktop-arm64+raspi.img.xz。
CM4_LoRa扩展板仍运行原树莓派OS。
在树莓派5下，在Ubuntu终端中运行ls /dev/tty*，查看LoRa模块的串口设备，为ttyUSB0：
Ubuntu系统下，如果遇到双击打开CuteCom后无法输入信息，请在终端中执行命令打开：
sudo apt cutecom
在树莓派5和CM4_LoRa扩展板的系统里面都各自打开CuteCom，Device选择ttyUSB0，其余保持默认，然后打开这个设备。
在树莓派5（A设备）的CuteCom窗口中输入并发送信息（Mcuzone_Lora_A_RP5），则CM4_LoRa扩展板（B设备）的CuteCom窗口中就接收到A所发送的信息；
在CM4_LoRa扩展板（B设备）的CuteCom窗口中输入并发送信息（Mcuzone_Lora_B_CM4），则树莓派5（A设备）的CuteCom窗口中就接收到A所发送的信息：
RPi5■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■CM4
四、4G模组测试
MPULoRa扩展板还可以通过USB2.0-1.25mm-4P接口，扩展4G LTE模组，此处测试演示以CM4 高通4G为例，如下图所示：
4.1 树莓派OS下的测试
树莓派5的千兆以太网不接网线，在树莓派终端中执行ifconfig -a：
上图我们可以看到4G模组（usb0）已经正确获得了IP地址。
注意：国产CAT4 4G和ZTE CAT4 4G在系统里识别成eth设备，高通4G和EC20在系统里识别成usb0设备。
4G模组正确获得IP地址后，就可以ping外网IP和域名了：
结果都是成功，说明4G模组工作正常。
打开https://test.ustc.edu.cn/进行网速测试，结果如下：
注意：网络测速受网络环境和测试方法影响，速度请以实际为准，本测试仅供参考。
4.2 Ubuntu系统下的测试
Ubuntu系统下默认没有安装net-tools软件，无法执行ifconfig，因此在系统启动后，先安装net-tools软件，操作如下：
在Ubuntu系统终端中执行：
sudo apt install net-tools
安装完毕后，在Ubuntu系统终端中执行ifconfig -a，我们可以看到4G模组（enx开头的网卡）已经正确获得了IP地址：
注意：4G模组在系统里自动识别成以enx开头的设备。
4G模组正确获得IP地址后，就可以ping外网IP和域名了：
结果都是成功，说明4G模组工作正常。
打开https://test.ustc.edu.cn/进行网速测试，结果如下：
注意：网络测速受网络环境和测试方法影响，速度请以实际为准，本测试仅供参考。
4.3 4G模组的其它测试
关于4G模组的其它测试，请参阅以下链接：
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