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LoRa-STM32WLE5 SOC无线模块:实现超远距离与低功耗的高性能无线通信

2024-09-18 10:16

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LoRa-STM32WLE5 模块采用了ST 公司的STM32WLE5芯片,该模块主要应用于超远程无线和超低功耗无线电解决方案,该模块采用LoRa®调制,并基于高性能的Arm®Cortex®-m4 32位RISC核心,工作频率高达48 MHz,支持256 KB闪存和64 KB运行内存。这个核心实现了一套完整的DSP指令和一个独立的内存保护单元(MPU),从而提高了应用程序的安全性。该模块可广泛应用在安防系统,智慧农业,工业制造,智能家居等场所。

 

SOC模块

 

LoRa-STM32WLE5 无线模块性能特点

广泛的频率范围:模块支持UHF频段的433/470MHz、868MHz和915MHz,同时可根据需求定制150~960 MHz的频率范围,确保在不同应用场景下的适应性和灵活性。

 

超远传输距离:在开阔地环境下,LoRa-STM32WLE5模块的传输距离可超过5000米,大幅提升了无线通信的远程覆盖能力,适用于远距离通信应用。

 

高接收灵敏度:模块接收灵敏度高达-141dBm(BW=125KHz,SF=12),显著提升了信号接收的质量和稳定性,即使在弱信号环境下也能确保可靠的通信。

 

发射功率可调

最高输出功率可以达到+22 dBm

最低输出功率可以降低至+15 dBm

 

 

支持两种调制速率

在LoRa模式下,调制速率范围为0.018 kbps到62.5 kbps,适用于远距离、低功耗的无线通信场景。

 在FSK模式下,调制速率范围为0.6 kbps到300 kbps,提供更高的速率以满足不同的通信需求。

 

低功耗设计

LoRa-STM32WLE5模块的超低功耗特性是其一大亮点。模块在休眠模式下的电流小于2uA,而接收时的电流小于10mA,这使得该模块在需要长时间持续运行的应用场景中非常节能。

 

低功耗SOC模块

 

强大硬件配置:高性能处理器与多种通信接口保障数据安全

多种通信接口,安全链接

LoRa-STM32WLE5模块配备256位硬件加密,能够有效保护数据的机密性。它还提供PCROP(保护区读写保护)功能,可以防止数据被未经授权的访问和修改,从而进一步增强数据传输的安全性。

该模块还具备丰富的接口类型,支持UART、SPI、I2C、GPIO、ADC等多种通信接口,为开发者提供了灵活的连接选择。无论是安防系统、智慧农业,还是工业制造和智能家居应用。

 

高性能的Arm®Cortex®-m4 32位

高性能的 ARM® Cortex®-M4 32 位处理器是一款高效能的嵌入式处理器,同时满足 MCU 实现的需求。

 

低功耗:Cortex-M4 核心专为低功耗设计,适合各种低功耗应用。

 

高性能:32 位 RISC 处理器具备出色的代码效率和高计算性能,即使在与通常使用的 8 位和 16 位设备相同的内存容量下,也能实现优异的处理能力。

 

DSP 指令集支持:内置的 DSP 指令集使得信号处理和复杂算法执行更加高效。

 

中断响应:提供先进的中断响应能力,适用于实时应用。

 

存储保护单元(MPU)

存储保护单元(MPU)用于管理CPU对存储器的访问,防止一个任务意外损坏其他活动任务使用的存储或资源。

 

设备内嵌高速内存

设备内嵌高速内存(最大 256 KB 的闪存和 64 KB 的 SRAM),并提供一系列增强的 I/O 接口和外设。此外,设备还集成了多种保护机制,针对嵌入的闪存和 SRAM 提供了读保护、写保护和专有代码读出保护功能。

 

系统芯片SoC特点及优点

由于SOC自身的灵活性,它将多个器件集成到一个极小的芯片上从而组成一个系统,SOC系统相对于MCU等处理器组成的系统来说,它在功耗上具有优势。并且,SOC芯片可在版图层面上结合工艺、电路设计等因素对系统的功耗进行系统的优化,这样比由现今外围的PCB版搭建出来的系统功耗更低,占用面积更小。

 

SOC芯片尺寸小,可实现功能增加的同时,芯片尺寸大大减小。

SOC的低功耗性能,可提高电子设备 (如手机)的整体使用时间

开发人员可对SOC芯片再编程,重复使用IP。

SOC芯片可靠性强,提高电路安全性并降低设计复杂性;

SOC相比其他电子器件,具有更少的物理组件和可再次设计

SOC有更快的运行速度