意法半導體宣布 STM32WL33系列無線微控制器 (MCU) 正式上市,新系列產品集成了最新一代Sub-GHz長距離射頻收發(fā)器、Arm? Cortex?-M0+處理器內核和針對智能表計應用定制的外設以及改進的省電功能。新款 MCU 大大簡化了無線解決方案的設計,縮短了產品上市時間,并延長了電池續(xù)航時間。
這些新的面向物聯(lián)網的微控制器可用于智能 (水電燃氣) 表、警報系統(tǒng)、智能建筑設備、物流跟蹤和近距離檢測。新產品還是其他高端智能監(jiān)測系統(tǒng)的理想選擇,例如,智慧城市監(jiān)測、智慧農業(yè)監(jiān)測,包括土壤狀況和動物福利報告、森林火災檢測、水表和漏水檢測等。
在開發(fā)新產品時,開發(fā)人員可以利用靈活的產品選項、超低功耗架構、一流的射頻能效和創(chuàng)新功能來優(yōu)化無線通信距離,簡化產品設計,延長電池續(xù)航時間。
新產品集成了意法半導體獨特的模擬流量感測控制器 LCSC,可以簡化和優(yōu)化水表設計。LCSC 集成電路可與傳統(tǒng)的機電式水表配合使用,無需 MCU介入即可測量水流量,并提供適當?shù)姆来鄹墓δ堋{借這些功能特性,LCSC 為水表帶來安全保護,將電池續(xù)航時間延長至 15 年以上,同時優(yōu)化水表的集成度和成本結構。
此外,新產品還有一個超低功耗 (4.2μA) 寬帶喚醒射頻接收器。在主通信射頻收發(fā)器為了省電而關閉電源期間,該寬帶喚醒射頻接收器能夠監(jiān)聽喚醒信號。這個常開射頻接收器對電池耗電量的影響微乎其微,并提供待機模式,在收到正確的射頻喚醒信號后,快速做出響應。應用場景包括流動抄表或電池供電監(jiān)控設備應用固件升級服務喚醒功能。此外,由固定位置信標標簽等設備生成的喚醒信號可以通過OOK 調制傳輸信息,為物流和倉庫行業(yè)提供便捷的資產跟蹤或位置標記解決方案。
芯片上集成一整套可編程存儲器、外設和安全服務,讓開發(fā)人員只用很少的外部電路就能開發(fā)功能豐富的應用。集成的功能包括 256 KB 閃存、32 KB SRAM 和靈活的外設,包括 16 段 LCD 驅動器、12 位 1Msample/s 模數(shù)轉換器 (ADC)、模擬比較器、數(shù)模轉換器 (DAC)、多個計時器和實時時鐘 (RTC)。安全服務包括安全啟動、安全固件更新、128 位 AES 和隨機數(shù)生成器 (RNG)。
新產品全系支持 413-479 MHz 或 826-958 MHz 免許可頻段,還有一款特殊產品型號STM32WL33CCV6A,是采用169MHz 頻段通信。這款STM32WL33產品嵌入了兩個可編程功率放大器,射頻輸出功率有+14dBm 和+20dBm兩檔可選,進一步優(yōu)化了主動傳輸期能效。為節(jié)省電能,歐盟、韓國和日本的法律將最大射頻輸出功率限制在 +14dBm。為延長通信距離,北美和亞太地區(qū)允許使用 +14dBm 或 +20dBm的最高射頻輸出功率。有兩檔輸出功率的STM32WL33 無線 MCU可在全球部署,并為全球跟蹤應用帶來漫游功能。
這個可配置性很高的射頻收發(fā)器支持多協(xié)議運行,帶來多調制機制的靈活性,包括高達 600kbit/s 的 4-(G)FSK、2-(G)FSK、(G)MSK、DBPSK、DSSS 和 ASK。可編程自主狀態(tài)機 Radio Sequencer實現(xiàn)了常規(guī)射頻運行自動化,例如,跳頻低占空比操作、LBT、RX Sniff、自動確認等,降低了MCU的干預度,提高了射頻能效。
-132 dBm @300 bit/s 433 MHz OOK 和 -128 Bm @300 bit/s 868 MHz 2(G)FSK的射頻接收靈敏度確保長距離通信穩(wěn)定可靠。在 +20 dBm 輸出功率和 -128 dBm 靈敏度 (868 MHz) 下,300 bps GFSK取得的鏈路預算支持大于 1 公里的無線通信距離。
新產品還有一個 IQ 接口,用于自定義調制方案,進一步增強接收靈敏度,在嵌入優(yōu)化協(xié)議庫之前,可以使用 GNURadio 或類似工具分析測試后處理性能。除了完全可定制的專有協(xié)議外,還支持標準協(xié)議,包括 wM-Bus、Mioty、Wize、Sigfox、6LowPAN 以及 Wi-SUN 家庭區(qū)域網絡 (HAN)。
該系列無線系統(tǒng)級芯片可與意法半導體的 MEMS 慣性環(huán)境傳感器無縫整合,利用意法半導體的 ML/AI 算法和工具箱開發(fā)需要位置和情境感知的應用,以及工業(yè)、智慧城市或農業(yè)應用中的電池供電的遠程監(jiān)控器和無線傳感器。
作為一體化系統(tǒng)級芯片 (SoC),STM32WL33 系列讓開發(fā)人員接觸到廣闊的 STM32 生態(tài)系統(tǒng)?,F(xiàn)在,這個生態(tài)系統(tǒng)包括器件專用的 STM32CubeWL3 軟件、中間件和NUCLEO-WL33CC1 868-915MHz開發(fā)板、NUCLEO-WL33CC2 433MHz開發(fā)板。此外,該系列MCU現(xiàn)在還有專用的匹配的濾波器 (MLPF-WL-01D3/02D3/04D3),這些濾波器采用意法半導體的集成無源器件 (IPD) 技術,為開發(fā)者提供一個簡單且節(jié)省空間的射頻性能優(yōu)化方案。此外,還有一套免費的參考設計(STDES-WL3xxxx) 可節(jié)省研發(fā)成本,簡化射頻設計,進一步降低新產品上市難度。這些基于STM32WL33 系列的參考設計進行了預先認證和微調,涵蓋頻段、射頻功率、MCU 封裝以及雙層或四層 PCB 等多種選擇。
Wireless Studio Environment (STM32CubeWiSE) 是一款基于圖形用戶界面的工具箱,可大大縮短學習時間并帶來開箱即用的體驗。工具箱包括 WiSE-RadioCodeGen射頻協(xié)議運行自動化代碼生成器和 WiSE-RadioExplorer瀏覽器,代碼生成器附帶新產品專用的 WL33 Radio Sequencer,瀏覽器可以幫助用戶充分利用尖端的射頻功能,并順利完成射頻測試認證過程。
QFN32封裝的 STM32WL33K8V6現(xiàn)已開售。NUCLEO-WL33CC1 和 NUCLEO-WL33CC2 開發(fā)板現(xiàn)已在意法半導體 eSTore和代理商處上架。