Startseite > Halbleiter > Mikrocontroller > Reichweitenstarke Wireless-Mikrocontroller

Energiesparend + mehrere Protokolle

Reichweitenstarke Wireless-Mikrocontroller

21. November 2023, 6:27 Uhr | Iris Stroh

STMicroelectronics hat mit den STM32WL3-MCUs neue Mikrocontroller vorgestellt, die es mithilfe neuartiger stromsparender Features möglich machen, die Batterielebensdauer auf mehr als 15 Jahre zu steigern.

▶ Diesen Artikel anhören

Die STM32WL3-MCUs von STMicroelectronics sind besonders in schwer zugänglichen Anwendungen wie etwa Verbrauchsmessern und Überwachungsgeräten sowie für Daten aus Alarmsystemen, Aktoren und Sensoren in modernen Smart-Building-, Smart-Factory- und Smart-City-Anwendungen von Nutzen und können dazu beitragen, den Stromverbrauch zu begrenzen und Aktivitäten zu priorisieren.

Der STM32WL3 ist mit einer fortschrittlichen, energieeffizienten und mehrprotokollfähigen Funkeinheit ausgestattet, die große Kommunikationsdistanzen unterstützt. Sie nutzt hierfür lizenzfreie ISM-Frequenzbänder (Industrial, Scientific, Medical), die auf der ganzen Welt für industrielle, wissenschaftliche und medizinische Zwecke reserviert sind. Neben der Haupt-Funkeinheit hat ST eine branchenweit einzigartige, besonders stromsparende Funkeinheit integriert, mit der das System in einen stromsparenden Power-Down-Modus wechseln kann, während es fortlaufend auf das Eintreffen eines Aufwecksignals wartet.

Leitkunden setzen die STM32WL3-MCUs zur Aufwertung smarter, vernetzter Geräte ein. Zum Beispiel nutzt Lierda Internet of Things Technology den STM32WL3, um den Stromverbrauch bestehender Netzwerkprodukte zu senken und sie durch die Fähigkeit zur drahtlosen Kommunikation über große Distanzen aufzuwerten. Gestützt auf die Wake-up-Funkeinheit der MCU zur Minimierung des Stromverbrauchs, überwacht und managt das Lierda-Modul das Netzwerk-Equipment über eine drahtlose Point-to-Point- oder Point-to-Multipoint-Verbindung.

Als weiterer Kunde hat Silent Smart Technology eine ganze Familie von Modulen auf Basis der Wireless-MCUs vom Typ STM32WL3 entwickelt, die in verschiedenen Sub-Gigahertz-Frequenzbändern arbeiten. Die Module unterstützen mehrere Übertragungsarten, die Kanalüberwachung sowie Wireless-Relay- und andere Funktionen. Dank des Wake-up-Features der MCU können die Module in einen Deep-Sleep-Modus mit einer Gesamt-Stromaufnahme von nur etwa 1 µA wechseln, in dem sie aber stets für die Rückkehr in den normalen Betrieb bereit sind.

Weitere technische Informationen:

Die reichweitenstarke Funkeinheit der STM32WL3-MCUs nutzt die international ausgewiesenen, lizenzfreien Frequenzbänder von 413 MHz bis 479 MHz sowie von 826 MHz bis 958 MHz. Unterstützung für 169 MHz folgt im Jahr 2024.
Die Funkeinheit bietet Support für mehrere Protokolle und Modulationsverfahren. Neben 4-(G)FSK bis 600 kbit/s werden 2-(G)FSK, (G)MSK, DBPSK, DSSS, OOK und ASK unterstützt, um ein Maximum an Vielseitigkeit zu erreichen und das Deployment zu vereinfachen.
Zu den eingebauten Peripheriefunktionen gehören ein LCD-Controller, ein 12bit-ADC mit einer Abtastrate von 1 MSPS, ein Analogkomparator, ein DAC sowie mehrere Timer. Neben einem Balun sind auch ein HF-Leistungsverstärker und eine getaktete Stromversorgung eingebaut, was einen minimierten Aufwand an externen Bauelementen ergibt und in einer kostenoptimierten Lösung mit kurzer Markteinführungszeit resultiert.

Die gesamte Produktpalette umfasst Bauelemente mit Flash-Kapazitäten von 64 KB bis 256 KB sowie 16 KB oder 32 KB RAM in VFQFPN-Gehäusen mit 32 oder 48 Pins. Angeboten wird ebenfalls eine Version mit einem erweiterten Temperaturbereich von -40 bis +105 °C. Für sämtliche Varianten gilt die von ST für industrielle Produkte gebotene zehnjährige Langzeitverfügbarkeits-Garantie. Muster sind umgehend verfügbar.

Angepasst an die besonderen Anforderungen von Smart-Metering-Anwendungen, enthält der STM32WL3 einen LCD-Controller sowie mit dem LC-Sensorcontroller eine spezielle Peripheriefunktionen für Durchflussmessungen, die das Design von Wasserzählern und Heizkostenverteilern vereinfacht. Die Mehrprotokoll-Unterstützung gestattet ein kostengünstiges Deployment ein und derselben Plattform auf verschiedenen Wireless-Technologien für große Übertragungsdistanzen, darunter beispielsweise Sigfox, KNX, mioty, M-Bus und andere.