STMicroelectronics ha introdotto un nuovo dispositivo nella sua serie STM32WL di sistemi wireless su chip

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La STMicroelectronics ha introdotto un nuovo dispositivo nella sua serie STM32WL di sistemi wireless su chip. Il nuovo System in Package (SiP) STM32WL5MOC sub-1 GHz LoRaWAN combina un microcontrollore STM32 dual-core, una radio RF, un alimentatore switching e componenti passivi in un unico pacchetto LGA. Questo modulo riduce significativamente i costi della distinta base, lo spazio su scheda e i tempi di progettazione per i dispositivi IoT basati su LoRaWAN.

La STMicroelectronics ha introdotto un nuovo dispositivo nella sua serie STM32WL di sistemi wireless su chip. Il nuovo System in Package (SiP) STM32WL5MOC sub-1 GHz LoRaWAN combina un microcontrollore STM32 dual-core, una radio RF, un alimentatore switching e componenti passivi in un unico pacchetto LGA. Questo modulo altamente integrato di STMicroelectronics semplifica lo sviluppo di dispositivi LoRaWAN e riduce significativamente i costi della distinta base, lo spazio su scheda e i tempi di progettazione per i dispositivi IoT basati su LoRaWAN.

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Figura 1

Il SiP STM32WL5MOC è un package LGA92 da 10x10 millilitri che semplifica notevolmente la progettazione RF integrando quasi tutti i componenti necessari, dal core del processore all'antenna, inclusi l'alimentazione e i componenti passivi. Grazie a queste integrazioni intelligenti che riducono il numero di componenti esterni, è possibile utilizzarlo con un design PCB a due strati. Il core della CPU è il SoC STM32WL55JC. Questo SoC esistente combina un microcontrollore (MCU) STM32 per uso generico con una radio sub-1 GHz. L'MCU è dotato di un Arm Cortex-M4 con estensioni DSP, Arm Cortex-M0+, 64 KB di RAM, 256 KB di Flash, protezione della memoria e funzioni di sicurezza. È disponibile il supporto opzionale per un modulo STSAFE-A110. Questi moduli basati su I2C aggiungono l'autenticazione e la gestione sicura dei dati a un microcontroller host locale (o remoto). La radio opera senza licenza in tutto il mondo utilizzando la banda da 864 a 928 MHz. Il livello di potenza di uscita RF è selezionabile per diverse regioni. Un livello di 22 dBm supporta gli Stati Uniti e i paesi asiatici, e un livello di 15 dBm è adatto per le regioni europee. È pre-certificato per le reti LoRaWAN e Sigfox. Supporta anche schemi di modulazione come (G)FSK, (G)MSK, BPKS, wM-Bus, Mioty e altri.

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Figura 2: Schema a blocchi del SoC

Integrando così tanti componenti nel nuovo SiP, STMicro ha reso significativamente più semplice la progettazione di un dispositivo IoT LoRaWAN, o di un altro dispositivo IoT sub-1 GHz. Ad esempio, il SiP contiene un alimentatore switching integrato (SMPS) con condensatori di filtraggio. Inoltre, è dotato di un oscillatore a cristallo compensato in temperatura (TCXO) a bassa velocità da 32 kHz e da 32 MHz ad alta velocità. Infine, include un dispositivo passivo integrato (IPD) per l'abbinamento del percorso RF. È disponibile anche una scheda di sviluppo per l'STM32WL5MOC SiP. La B-WL5M-SUBG1 è una scheda di prototipazione wireless con una porta per antenna SMA e diversi sensori STMicroelectronics. I sensori includono sensori di temperatura, magnetometro a 3 assi, accelerometro 3D, giroscopio 3D e sensori di pressione assoluta piezoresistivi.

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Figura 3: Schema a blocchi

La scheda dispone anche di un'interfaccia STMod+ a 20 pin che consente di aggiungere schede con fattore di forma ridotto. Poiché il core del microcontrollore esiste già, è disponibile un supporto software significativo per il nuovo SiP. È possibile utilizzare il pacchetto MCU STM32Cube denominato STM32CubeWL. Questo pacchetto contiene le API di basso livello, un livello di astrazione hardware (HAL), RTOS e stack software per LoRaWAN e Sigfox. In alternativa, anche gli IDE di terze parti come IAR Embedded Workbench supportano l'MCU. Sia il chip che la scheda di sviluppo sono ora disponibili presso il negozio online della STMicro o presso i distributori di componenti elettronici. E' possibile reperire maggiori informazioni sui prodotti, prezzi e schede tecniche consultando le pagine indicate nei Riferimenti.

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Figura 4: B-WL5M-SUBG1 con STMod+ e antenna

Riferimenti e Documentazione Tecnica

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