Беспроводной модуль LoRa-STM32WLE5 SOC: обеспечение сверхдальнего радиуса действия и малой мощности, высокопроизводительной беспроводной связи

В модуле LoRa-STM32WLE5  используется чип STM32WLE5 компании STMicroelectronics, разработанный в первую очередь для радиорешений со сверхдальним радиусом действия и сверхнизким энергопотреблением. Этот модуль использует модуляцию LoRa®  и основан на высокопроизводительном 32-битном RISC-ядре Arm® Cortex®-M4 с тактовой частотой до 48 МГц , поддерживающим 256 КБ флэш-памяти  и 64 КБ оперативной памяти . Это ядро ​​реализует полный набор инструкций DSP  и включает в себя независимый модуль защиты памяти (MPU)  для повышения безопасности приложений. Модуль широко применяется в системах безопасности, умном сельском хозяйстве, промышленном производстве, решениях для умного дома и т. д.

Характеристики беспроводного модуля LoRa-STM32WLE5

Широкий диапазон частот : модуль поддерживает диапазоны частот УВЧ 433/470 МГц, 868 МГц  и 915 МГц и может быть настроен на диапазон частот 150–960 МГц  в соответствии с потребностями, обеспечивая адаптируемость и гибкость в различных сценариях применения.

Сверхбольшая дальность передачи : в открытых средах модуль LoRa-STM32WLE5 может достигать расстояний передачи, превышающих 5000 метров , что значительно расширяет возможности покрытия беспроводной связи на большие расстояния, что делает его подходящим для приложений связи на больших расстояниях.

Высокая чувствительность приема : модуль имеет чувствительность приема до -141 дБм  (BW=125 кГц, SF=12), что значительно улучшает качество и стабильность приема сигнала, обеспечивая надежную связь даже в условиях слабого сигнала.

Регулируемая мощность передачи :

максимальная выходная мощность может достигать +22 дБм .

минимальная выходная мощность может быть снижена до +15 дБм .

Поддерживает две скорости модуляции . В режиме LoRa скорость модуляции варьируется от 0,018 кбит/с до 62,5 кбит/с, что подходит для сценариев беспроводной связи на большие расстояния с низким энергопотреблением. В режиме FSK скорость модуляции варьируется от 0,6 до 300 кбит/с, что обеспечивает более высокие скорости для удовлетворения различных потребностей связи.

Конструкция с низким энергопотреблением Характеристики сверхнизкого энергопотребления модуля LoRa-STM32WLE5 являются одним из его преимуществ. Модуль потребляет менее 2 мкА в спящем режиме и менее 10 мА во время приема, что делает его очень энергоэффективным для приложений, требующих длительной непрерывной работы.

Мощная аппаратная конфигурация: высокопроизводительный процессор и различные коммуникационные интерфейсы обеспечивают безопасность данных. Модуль LoRa-STM32WLE5 оснащен 256-битным аппаратным шифрованием для эффективной защиты конфиденциальности данных. Он также предлагает PCROP (защиту от считывания защищенной области) для предотвращения несанкционированного доступа и изменения данных, что еще больше повышает безопасность передачи данных.

Модуль оснащен различными типами интерфейсов, поддерживающими UART, SPI, I2C, GPIO, ADC и т. д., предоставляя разработчикам гибкие возможности подключения для приложений в системах безопасности, интеллектуальном сельском хозяйстве, промышленном производстве и средах умного дома.

Высокопроизводительный 32-битный процессор Arm® Cortex®-M4 Высокопроизводительный 32-битный процессор ARM® Cortex®-M4 представляет собой эффективный встроенный процессор, отвечающий требованиям реализации MCU.

Низкая мощность:  ядро ​​Cortex-M4 рассчитано на низкое энергопотребление и подходит для различных приложений с низким энергопотреблением.

Высокая производительность:  32-битный RISC-процессор обеспечивает превосходную эффективность кода и высокую вычислительную производительность, обеспечивая превосходные вычислительные возможности даже при том же объеме памяти, что и обычно используемые 8-битные и 16-битные устройства.

Поддержка набора инструкций DSP.  Встроенный набор инструкций DSP повышает эффективность обработки сигналов и выполнения сложных алгоритмов.

Реакция на прерывание:  обеспечивает расширенные возможности реагирования на прерывания, подходящие для приложений реального времени.

Модуль защиты памяти (MPU) Модуль защиты памяти (MPU) управляет доступом ЦП к памяти, предотвращая случайное повреждение одной задачей памяти или ресурсов, используемых другими активными задачами.

Встроенная высокоскоростная память Устройство оснащено встроенной высокоскоростной памятью (до 256 КБ флэш-памяти и 64 КБ SRAM) и предоставляет ряд расширенных интерфейсов ввода-вывода и периферийных устройств. Кроме того, он объединяет различные механизмы защиты, обеспечивая защиту от чтения, защиту от записи и защиту от считывания собственного кода для встроенной флэш-памяти и SRAM.

Система на кристалле ( SoC ) Особенности и преимущества Благодаря гибкости SoC она объединяет несколько устройств на очень маленьком чипе, образуя систему. По сравнению с системами, состоящими из микроконтроллеров и других процессоров, системы SoC имеют преимущества в энергопотреблении. Более того, чипы SoC могут систематически оптимизировать энергопотребление системы на уровне компоновки за счет сочетания таких факторов, как дизайн процесса и схемы, что приводит к снижению энергопотребления и уменьшению занимаемой площади по сравнению с системами, построенными с текущими компоновками внешних печатных плат.

Чипы SoC имеют небольшой размер, что позволяет повысить функциональность при значительном уменьшении размеров чипа.

Низкое энергопотребление SoC может увеличить общее время использования электронных устройств (например, мобильных телефонов).

Разработчики могут перепрограммировать чипы SoC и повторно использовать IP.

Чипы SoC обладают высокой надежностью, повышают безопасность цепей и снижают сложность конструкции.

SoC имеет меньше физических компонентов по сравнению с другими электронными устройствами и может быть легко перепроектирован.

SoC обеспечивает более высокую скорость работы.