
STM32WL33系列官宣上市,解决智能无线应用挑战
STM32WL系列是ST推出的单/双核架构、可支持LoRa等Sub-GHz频段射频调制方式的SoC射频芯片,具有高度灵活性、多协议通信能力、信息安全防护能力和超低功耗性能。
最近,STM32WL33系列无线微控制器(MCU)官宣上市,产品集成了新一代Sub-GHz远距离射频收发器、Arm® Cortex®-M0+处理器内核和针对智能表计应用定制的外设以及改进的省电功能。新款 MCU 大大简化了无线解决方案的设计,缩短了产品上市时间,并延长了电池续航时间。
在刚刚结束的第九届IoT大会上,意法半导体STM32WL33系列以出色的技术创新荣获2024 IoT创新奖IoT年度产品奖。



多协议支持和自定义调制带来强大灵活性
新款无线MCU集成了可配置性很高的射频收发器,支持多协议运行,带来多调制机制的灵活性,包括高达 600kbit/s 的 4-(G)FSK、2-(G)FSK、(G)MSK、DBPSK、DSSS、OOK 和 ASK。可编程自主状态机 Radio Sequencer实现了常规射频运行自动化,例如,跳频、低占空比操作、LBT、RX Sniff、自动确认等,降低了MCU的干预度,提高了射频能效。
STM32WL33系列具有-132 dBm @300 bit/s 433 MHz OOK 和 -128 Bm @300 bit/s 868 MHz 2(G)FSK的超高射频接收灵敏度。在 +20 dBm 输出功率和 -128 dBm 灵敏度(868 MHz)下,300 bps GFSK取得的链路预算支持大于 1 公里的无线通信距离。
新产品还有一个 IQ 接口,用于自定义调制方案,进一步增强接收灵敏度,在嵌入优化协议库之前,可以使用 GNURadio 或类似工具分析测试后处理性能。除了完全可定制的专有协议外,还支持标准协议,包括 wM-Bus、Mioty、Wize、Sigfox、6LowPAN 以及 Wi-SUN 家庭区域网络 (HAN)。

超低功耗架构延长电池寿命
新产品全系支持 413-479 MHz 或 826-958 MHz 免许可频段。STM32WL33CCV6A 是一款特殊产品,采用169MHz 频段通信,嵌入了两个可编程功率放大器,射频输出功率有+14dBm 和+20dBm两档可选,进一步优化了主动传输期能效。为节省电能,欧盟、韩国和日本的法律将最大射频输出功率限制在 +14dBm。为延长通信距离,北美和亚太地区允许使用 +14dBm 或 +20dBm的最高射频输出功率。有两档输出功率的STM32WL33 无线 MCU可在全球部署,并为全球跟踪应用带来漫游功能。
在资产跟踪和实时定位系统(RTLS)的接近检测中,唤醒功能能够检测到信标发射设备。例如,在 Sigfox Bubble 场景中,STM32WL3 标签在靠近信标时被唤醒,并将位置信息通知给全球 Sigfox 网络。在计量应用中,网关可唤醒计量表,通过射频通信收集数据。在电子货架标签应用中,超低功耗(ULP)唤醒接收器使标签能够在电子货架标签(ESL)系统中自主感知唤醒信号,无需使用额外的无线技术,可节省电池电量。
高集成芯片降低设计复杂度
STM32WL33片上集成一整套可编程存储器、外设和安全服务,只需用很少的外部电路就能开发功能丰富的应用。集成的功能包括 256 KB 闪存、32 KB SRAM 和灵活的外设,包括 16 段 LCD 驱动器、12 位 1Msample/s 模数转换器(ADC)、模拟比较器、数模转换器 (DAC)、多个计时器和实时时钟 (RTC)。安全服务包括安全启动、安全固件更新、128 位 AES 和随机数生成器 (RNG)。
STM32WL33芯片还可与ST的 MEMS 惯性环境传感器无缝整合,利用ST的 ML/AI 算法和工具箱开发需要位置和情境感知的应用,以及工业、智慧城市或农业应用中的电池供电的远程监控器和无线传感器。
在智能水表应用中,新产品集成了ST独有的模拟流量感测控制器 LCSC,可以简化和优化水表设计。LCSC可与传统的机电式水表配合使用,无需 MCU介入即可测量水流量,并提供适当的防篡改功能。这些特性能保护水表的安全,将电池续航时间延长 15 年以上,同时提高水表的集成度,并优化了成本结构。

广阔的生态系统支持
为帮助用户加速系统开发,ST为开发人员提供了广阔的 STM32 生态系统支持。生态系统包括STM32WL33器件专用的 STM32CubeWL3 软件、中间件和NUCLEO-WL33CC1 868/915MHz开发板、NUCLEO-WL33CC2 433MHz开发板。
此外,ST还为这些MCU配备了专用的滤波器 (MLPF-WL-01D3/02D3/04D3),采用集成无源器件 (IPD) 技术,以简化RF设计和节省空间。用户可根据自己的需求选择适合的RF IPD产品与STM32WL3搭配使用。
ST提供的参考设计(STDES-WL3xxxx)能够节省研发成本,简化射频设计,进一步降低新产品上市难度。这些基于STM32WL3 系列的参考设计进行了预先认证和微调,涵盖频段、射频功率、MCU 封装以及双层或四层 PCB 等多种选择。
ST还为用户提供了一款基于图形用户界面的工具箱——Wireless Studio Environment (STM32CubeWiSE),可大大缩短学习时间并带来开箱即用的体验。工具箱包括 WiSE-RadioCodeGen射频协议运行自动化代码生成器和 WiSE-RadioExplorer浏览器,代码生成器附带新产品专用的 WL33 Radio Sequencer,浏览器可以帮助用户充分利用高端的射频功能,顺利完成射频测试认证过程。
QFN32封装的 STM32WL33K8V6现已开售。NUCLEO-WL33CC1 和 NUCLEO-WL33CC2 开发板现已在意法半导体 eSTore和代理商处上架。
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来源:STM32
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