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【新品测评】STM32WL3R芯片测评,从点亮第一个LED到subGhz启动

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短笛君 发布时间:2026-9-21 23:57

好久之前在就看到了ST的推文,推出了新的subGhz的无线MCU,因为经常做LoRa,所以就很感兴趣想搞来玩一玩

描述这里我们直接搬ST的官网了(

描述

STM32WL3Rxx是一款高性能超低功耗无线应用处理器,适用于sub-1 GHz频段的射频无线应用。设计用于在无许可证的ISM和SRD频段中运行,如433、868和915 MHz。

采用单核架构,嵌入了一个Arm® 32位Cortex®-M0+ CPU, 运行频率高达64 MHz。集成了高速且灵活的存储类型:高达128 KB的Flash存储器、高达16 KB的RAM,以及1 KB的一次性可编程 (OTP) 存储区域。

STM32WL3Rxx集成了一系列丰富外设,包括12位8通道ADC、RTC、IWDG、通用定时器、AES-128、RNG、CRC,以及USART、SPI和I2C等通信接口。此外,其安全功能支持通过USART/SWD模块进行安全启动(写保护),并能够在Flash存储器中存储敏感信息(读保护)。

内存和外设之间(以及内存到内存)的直接数据传输由7个DMA通道支持,DMAMUX外设具备完全灵活的通道映射。

您可以将其配置为支持独立运行或网络处理器应用的模式。在独立运行配置中,STM32WL3Rxx作为应用中的一个器件,用于管理应用代码和sub-1 GHz专有协议栈。

集成高效SMPS降压转换器与优化的低功耗/激活状态切换速度,确保在各种工况下实现最低平均电流消耗,使STM32WL3Rxx成为电池供电无线应用处理器的理想选择。

这个芯片比较吸引人的就是片上集成的subGhz无线系统,STM32WL55中 他的协议栈是依靠合封的SX1280实现的,BLE的芯片中,其无线是依靠一个加密的M0实现的,无线协议栈切换依靠加载固件实现,或多或少都有不方便。

WL3R的射频规格如下:

  • 射频
    • 频段范围:276-319 MHz、413-479 MHz和826-958 MHz
    • 调制格式:
      • 2(G)FSK、2(G)MSK、4(G)FSK
      • OOK、ASK
      • D-BPSK
      • DSSS(直接序列展频)
      • I/Q信道数据访问
      • 兼容多种专有和标准化无线协议(wM-Bus、Sigfox、Mioty、KNX-RF、IEEE 802.15.4g等)
    • 无线数据传输速率从0.1到600 kbps
    • 可编程发射功率:
      • 276-319 MHz,最高可达14 dBm
      • 413-479 MHz,最高可达20 dBm
      • 826-958 MHz,最高可达20 dBm
    • 接收灵敏度 (1% BER):
      • -122 dBm @ 1.2 kbit/s 315 MHz 2(G)FSK
      • -132 dBm @ 300 kbit/s 433 MHz OOK
      • -131 dBm @ 300 kbit/s 868 MHz 2(G)FSK
      • -112 dBm @ 38.4 kbit/s 868 MHz 2(G)FSK
    • 全球认证就绪:
      • 欧洲:ETSI EN 300 220(符合1类标准)、ETSI EN 303 131
      • 美国:FCC第15部分和第90部分
      • 日本:ARIB STD T67、T108
    • 完全可配置的硬件序列器,支持自主射频操作(嗅探模式、跳频、低占空比模式、先听后发)

功耗这部分也同样亮眼

  • 超低功耗架构
    • 动态电流消耗:14 μA/MHz
    • 关断模式(6个唤醒引脚):14 nA
    • 超深度停止模式:418 nA(25 °C时)、1.2 µA(85 °C时),保留RAM0 (16 KB)
      • 6个唤醒引脚
      • 以下功能在超深度停止模式下不受支持:MR_SUBGHz、LPUART、RTC、IWDG、DAC
      • 此电源模式下不支持内部唤醒功能
    • 深度停止模式:1.123 µA(25 °C时)、4.176 µA(85 °C时):
      • RAM0 (16 KB)
      • IWDG
      • 具有LSE的RTC
    • SoC功耗:WFI条件(直接HSE模式)下电流1.3 mA
    • 仅射频时功耗:
      • 接受模式下4 mA
      • 发送模式下8 mA @ +10 dBm
      • 发送模式下78 mA @ +20 dBm
    • 功耗:WFI条件(直接HSE模式)下电流1.3 mA
    • 支持深度停留和关断模式唤醒

image.png

但是外设就比较乞丐了 毕竟是入门级无线MCU

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硬件部分

image.png

原理图参考的是硬件手册中 with SMPS的画法 即使用SMPS为射频部分供电

坑点,数据手册中并未明确表述TX部分画法 TX和TXHP需要匹配电路连接 不能直接悬空,否则会导致发射功率不足,这部分是从wiki中找到的。但是应用电路中并未明确表述

image.png

关于射频描述在参考手册中有提到

STM32WL3Rxx Arm<Sup>®</Sup>-based wireless MCUs with sub-GHz radio solution - Reference manual

RM0551

使用TX pin时,最高功率仅为10dbm

image.png

使用TX+TXHP时 最高功率为20dbm

image.png

image.png

不接TX时候 功率仅为14dbm

硬件一定要注意这个区别,

为了最大功率 还需要使能SMPS,将电压调到2.4V

匹配部分参考ST官方即可,后面会讲解使用VNA来调整天线到最佳状态

软件部分

软件部分和正常芯片的软件开发没有什么区别 首先也是点亮一颗LED确认芯片工作状态

image.png

[email]O@4DVFQ43Q1PQY547F.png[/email]

另外就是8M的SMPS已经默认开起来了。

image.png

WL3R的subGhz配置十分简介 选择对应频率以及模式就可以开始使用了

图上配置为

868 MHz 2-GFSK 1 kbit/s 20 kHz频偏 100 kHz带宽 PA_DRV_TX_TX_HP 20 dBm目标功率 HSE 48 MHz RC64MPLL 64 MHz

代码中定义了一个较长包,方便使用频谱仪观测发射功率

image.png

发射业务流程

image.png

频谱以上可以观察到868Mhz正常的波峰功率14dbm 符合先前TXpin HiZ状态的功率 要想功率达到20dbm 需要匹配电路一起耦合进来

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image.png
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STMCU-管管 回答时间:昨天 09:45

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