STM32系列MCU解决方案展示
STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。按性能分成多个不同的系列,满足不同应用的不同需求。由于STM32系列在开发工具的成本和广泛度;存储器的种类、规模、性能和容量;以及各种软件获得的难易度方面都做了非常出色的准备,因此迅速在市场上取得巨大成功,成为最受欢迎的工业及消费市场应用的MCU产品系列之一。
STM32系列 E-METER产品方案介绍
友尚集团
与传统的机械式电能表相比,eMeter能够更快、更便宜、更可靠地报告用电量。友尚推出ST于智能电表上的运用方案,整个方案中的架构主要包括计量芯片、MCU和外围芯片三个部分。
计量芯片
单相表
STPM01,STPM10:全功能版本。有功和无功正反向电能、电流、电压测量,0纹波算法,SPI/脉冲/步进电机输出,支持SHUNT和CT,带校准,精度1%。
STPM1x:COST DOWN版本,仅保留有功电能,以脉冲/步进电机方式输出。
三相表STPMS1+STPMC1:采样(STPMS1)与计量(STPMC1)分离,有功和无功正反向电能、电流、电压测量,0纹波算法,SPI/脉冲/步进电机输出,支持SHUNT和CT,带校准,精度1%
MCU
可以选用STM8L152系列,STM32L152系列,STM32F100系列。STM32F0系列
国网标准单相本地表:因代码量较大,推荐STM32L152VBT6+STPM10,支持符合国网标准的LCD显示屏,内建的RTC和温度传感器可用于温补算法,选择相应的通讯模块,软体部分加入国密芯片支持、DL/ T645-2007协议栈、IC卡支持和费控模块即可。
![](../img/eep/emb/emb-37086b2ggnvt153z.jpg)
国网标准单相远程表:推荐STM8L152M8T6+STPM10,支持符合国网标准的LCD显示屏,内建的RTC和温度传感器可用于温补算法,选择相应的通讯模块,软体部分加入国密芯片支持、DL/T645-2007协议栈和费控模块即可。
国网标准3相表:可参考上述方案,计量部分换成3片STPM10或1片STPMC1+3片STPMS1即可
农网表:可用STM8L152C6T6+STPM14即可,如不需要LCD显示可用简单的STM8S103F3P6+STPM14
出口表:根据客户需要在以下的ST参考设计基础上加入所需功能即可。
外围芯片
PLC通讯芯片:窄带电力线载波通讯芯片ST7540,ST7570,ST7580,B-FSK,B-PSK,Q-PSK,8-PSK调制,AES128加密,最大速率28.8Kbps(ST7580);窄带电力线载波通讯芯片ST7590,OFDM调制,AES128加密,最大速率128Kbps。
ST485通讯接口:标准RS-485物理层接口芯片。
STM32在ETC OBU中的应用
武汉力源
ETC是不停车收费系统的简称,通过广泛布署后将大幅提高公路收费站的通行能力,节约时间和能源。完整的ETC系统主要由四个部分组成,包括路侧单元(Road Side Unit, RSU),车载电子标签单元(On Board Unit, OBU),车道控制器以及电子服务网络与后台系统,其中OBU是部署数量最大的部分。
OBU方案基本功能需求:
1.整机待机电流小于10uA;
2.唤醒时间小于5mS;
3.工作电流不大于100mA;
4.免维护时间大于5年;
5.满足国标GB/T20851-2007中对DSRC(5.8GHz短程无线通信)的要求;
6.符合PBOC金融卡交易规范。
![](../img/eep/emb/emb-370874yreevxqebq.jpg)
OBU专用MCU选型要求:
1.足够低的休眠待机功耗;
2.足够低的高温休眠待机功耗;
3.足够宽的工作电压范围;
4.足够短的唤醒至全速工作时间;
5.足够的处理能力;
6.丰富的外设(SPI,DMA,TIM和USART);
7.足够低的全速运行电流消耗。
目前先进的OBU实现方案均采用单MCU设计,由MCU直接收发处理DSRC的基带数字信号(按照规定速率的HDLC的FM0编码规则),由MCU直接读写双界面IC卡和ESAM模块,由MCU直接驱动段式LCD屏显示余额等信息,由MCU通过SPI接口读写非接触IC卡,由MCU直接管理LED、蜂鸣器、按键、防拆开关等外设。
方案的优势
采用ST公司超高集成度和极低功耗的STM32L系列作为硬件平台,配合5.8GHz标准RF通信模块,可实现急速唤醒和认证计算。运用芯片内部集成的段码LCD控制器进一步简化LCD显示设计,运用芯片内部读卡接口简化接触式智能卡接口设计,成功压缩硬件成本和大幅延长终端的免维护使用寿命。
![](../img/eep/emb/emb-37088e1xaxhmm11m.jpg)
MCU常温待机电流低至0.5mA,高温小于6mA;符合国标的HDLC实时编码发送和实时解码接收(包含CRC);内置段码LCD驱动器;内置双ISO7816卡接口;唤醒至全速解码状态仅耗时107mS,确保不丢掉任意一个完整数据帧;MCU全速运行功耗不大于9.5mA,由于处理速度快,缩短了运行时间,降低了综合功耗。
- STM32学习笔记:在IAR中建立FWlib 3.0项目(08-13)
- 基于STM32单片机的火控系统信号采集测试(11-14)
- 基于LabVIEW的STM32调试平台设计(11-17)
- 基于STM32的LF RFID识别系统设计(11-25)
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