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。　　

 

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。　　

 

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。　　

 

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。