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

但是外设就比较乞丐了 毕竟是入门级无线MCU

硬件部分

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

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

使用TX+TXHP时 最高功率为20dbm


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

![(O@4{[DVFQ43]Q1PQY547{F.png [email]O@4DVFQ43Q1PQY547F.png[/email]](data/attachment/forum/202609/21/235104gt34y3ffcf110y1z.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300)
另外就是8M的SMPS已经默认开起来了。

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

发射业务流程

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

全面