本帖最后由 STM新闻官 于 2024-11-8 13:55 编辑
新一代入门级超低功耗MCU STM32U0 上市之初，我们通过一个小型光伏板供电的光照及温度采集方案，为大家展示了STM32U0优异的低功耗表现和丰富的外设资源，深受入门级电池供电设备开发者关注。
我们一起来回顾一下这款基于STM32U0的无电池供电的光照度计和温度计方案。这个方案仅仅通过一个小尺寸的有机光伏板供电，在无电池供电的情况下，可以实现光照强度强度和环境温度的采集，并在段码屏上显示。为了更充分展示其优异低功耗性能，我们在这个演示方案的基础上，又增加了无线传输功能。也就是在无电池供电的情况下，不仅可以完成光照强度和温度采集、段码屏显示，还能够实现数据的无线传输。
这款旨在展示STM32U0超低功耗特性的演示方案由两部分组成，第一部分是无电池供电的数据采集及无线传输系统，第二部分是数据接收及图显系统。
第一部分数据采集及无线传输系统的电源来自一块很小的有机柔性印刷电路板，通过室内自然光或常用室内光源转化的能量供电。通过STM32U0微控制器内部的ADC 采集到柔性光伏板的电压值，计算出当前的光照强度，并实时显示在段码屏上；同时，也可以通过板载的温度传感器，实时采集环境温度，在段码屏上实时显示，下图为该系统的工作原理。
为了实现无线传输功能，我们又增加了一个ST X-NUCLEO-S2868A2 Sub-1GHz RF 射频通信扩展板作为数据发送板。这块扩展板的主控MCU 采用ST S2-LP，通过Arduino 接口与STM32U083C-DK板连接，这样STM32U0 采集到的光照强度和温度信息就可以通过SPI 接口传输给S2-LP，然后再通过Sub-1G信号发送出去。
我们可以看到，整个数据采集及无线传输系统的运行都完全通过一块很小的柔性光伏板供电，这对整个系统的静态功耗和运行功耗都提出了很大的挑战，而这也恰恰表明了STM32U0的优异低功耗性能。
第二部分数据接收及图显系统由三块板叠加组成，最下边是基于STM32U0的 NUCLEO-U083RC底板, 中间层是与第一部分相同的S2-LP Sub 1G RF 射频通信扩展板，用于接收发送板上发送过来的信号，最上层是X-NUCLEO-GFX01M2 图形显示扩展板，配备2.2" SPI QVGA TFT显示屏和64Mb SPI NOR Flash存储器，用于存储图形图像、文本和纹理，这块板上还有可用于GUI导航的控制杆。
通过数据接收机图显系统，无电池供电的数据采集及无线传输系统发送过来的光照强度和温度数据可以实时显示在屏幕上，并以波形图的方式实时呈现。这个已波形图呈现的图形用户界面是基于TouchGFX开发。
TouchGFX这款软件开发工具可以开发出华丽酷炫、操作流畅的图形永华界面。自2018年意法半导体收购TouchGFX 以来，该软件工具已经完全纳入到STM32的生态系统中，并充分发挥STM32微控制器的硬件性能，资源占用少，显示效果好。
以主控为STM32U0 的电饭煲图显系统为例, TouchGFX软件工具开发的代码仅102KB, 而部分帧缓冲区和UI框架也只需要20.8KB RAM, 整个GUI应用程序也仅需要900KB的外部闪存。因此，区别于其它占用资源大的图形开发软件，即使STM32U0这类入门级、较少资源的微控制器，基于TouchGFX 图形开发软件，也可以实现丰富流畅的显示效果。
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