意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）最近推出了一款基于新一代入門級(jí)超低功耗MCU STM32U0的光照度計(jì)和溫度計(jì)方案。該方案通過一個(gè)小尺寸的有機(jī)光伏板供電，展示了STM32U0優(yōu)異的低功耗表現(xiàn)和豐富的外設(shè)資源，深受入門級(jí)電池供電設(shè)備開發(fā)者的關(guān)注。如需STM32U0產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測(cè)試、采購、BOM配單等需求，請(qǐng)加客服微信：13310830171。

方案概述

這款演示方案旨在展示STM32U0的超低功耗特性，分為兩部分：無電池供電的數(shù)據(jù)采集及無線傳輸系統(tǒng)，以及數(shù)據(jù)接收及圖顯系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)采集及無線傳輸系統(tǒng)

電源來源：系統(tǒng)電源來自一塊很小的有機(jī)柔性印刷電路板，通過室內(nèi)自然光或常用室內(nèi)光源轉(zhuǎn)化的能量供電。

數(shù)據(jù)采集：

光照強(qiáng)度：通過STM32U0微控制器內(nèi)部的ADC采集柔性光伏板的電壓值，計(jì)算出當(dāng)前的光照強(qiáng)度，并實(shí)時(shí)顯示在段碼屏上。

環(huán)境溫度：通過板載的溫度傳感器實(shí)時(shí)采集環(huán)境溫度，并在段碼屏上實(shí)時(shí)顯示。

無線傳輸：為了實(shí)現(xiàn)無線傳輸功能，意法半導(dǎo)體增加了一個(gè)ST X-NUCLEO-S2868A2 Sub-1GHz RF射頻通信擴(kuò)展板作為數(shù)據(jù)發(fā)送板。這塊擴(kuò)展板的主控MCU采用ST S2-LP，通過Arduino接口與STM32U083C-DK板連接，STM32U0采集到的光照強(qiáng)度和溫度信息可以通過SPI接口傳輸給S2-LP，再通過Sub-1G信號(hào)發(fā)送出去。

數(shù)據(jù)接收及圖顯系統(tǒng)

系統(tǒng)組成：數(shù)據(jù)接收及圖顯系統(tǒng)由三塊板疊加組成：

NUCLEO-U083RC底板：基于STM32U0的底板。

S2-LP Sub 1G RF射頻通信擴(kuò)展板：用于接收發(fā)送板上發(fā)送過來的信號(hào)。

X-NUCLEO-GFX01M2圖形顯示擴(kuò)展板：配備2.2" SPI QVGA TFT顯示屏和64Mb SPI NOR Flash存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)圖形圖像、文本和紋理，板上還有可用于GUI導(dǎo)航的控制桿。

數(shù)據(jù)顯示：通過數(shù)據(jù)接收及圖顯系統(tǒng)，無電池供電的數(shù)據(jù)采集及無線傳輸系統(tǒng)發(fā)送過來的光照強(qiáng)度和溫度數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)顯示在屏幕上，并以波形圖的方式實(shí)時(shí)呈現(xiàn)。這個(gè)波形圖呈現(xiàn)的圖形用戶界面是基于TouchGFX開發(fā)的。

TouchGFX圖形開發(fā)工具

TouchGFX是一款軟件開發(fā)工具，可以開發(fā)出華麗酷炫、操作流暢的圖形用戶界面。自2018年意法半導(dǎo)體收購TouchGFX以來，該軟件工具已經(jīng)完全納入到STM32的生態(tài)系統(tǒng)中，并充分發(fā)揮STM32微控制器的硬件性能，資源占用少，顯示效果好。

以主控為STM32U0的電飯煲圖顯系統(tǒng)為例，TouchGFX軟件工具開發(fā)的代碼僅102KB，部分幀緩沖區(qū)和UI框架也只需要20.8KB RAM，整個(gè)GUI應(yīng)用程序僅需要900KB的外部閃存。因此，即使STM32U0這類入門級(jí)、較少資源的微控制器，基于TouchGFX圖形開發(fā)軟件，也可以實(shí)現(xiàn)豐富流暢的顯示效果。

總結(jié)

意法半導(dǎo)體通過這款無電池供電的光照度計(jì)和溫度計(jì)方案，充分展示了STM32U0的超低功耗特性和豐富的外設(shè)資源。該方案不僅在無電池供電的情況下實(shí)現(xiàn)了光照強(qiáng)度和溫度的采集、段碼屏顯示，還增加了無線傳輸功能，展示了STM32U0在實(shí)際應(yīng)用中的強(qiáng)大性能。未來，意法半導(dǎo)體將繼續(xù)致力于低功耗MCU的創(chuàng)新，為開發(fā)者提供更多高性能、低功耗的解決方案。