意法半导体物联网解决及方案
引言： 全世界都在积极建设智慧城市专案，目标是透过提高能效降低环境负荷，提升大楼管理及公共基础设施的运营与维护效率，从而减少各种类型的公共服务。
各类型产品特征及整体解决方案
据st中国区模拟产品市场经理孙亚辉介绍，无论是此次慕尼黑电子展的展出重点，还是在st无线方案的部署上，都可以看出st非常重视蓝牙解决方案。蓝牙是一个开放的标准，已经有完整的生态系统，非常容易被客户采纳。蓝牙设备每年的出货量高达30亿，其中不少设备都采用了st的蓝牙方案。同时，作为蓝牙技术联盟的重要成员，st既参与了蓝牙标准的制定，也更了解这一标准的未来趋势，提供的方案也更具前瞻性。
孙亚辉展示了可扩展至nucleo的低功耗蓝牙子板x-nucleo idb04a1及基于移动端app的温湿度实时测量演示。
图：x-nucleo idb04a1
x-nucleo-idb04a1简介
x-nucleo-idb04a1是一款基于bluenrg设计的蓝牙低功耗扩展板，板载balf-nrg-01d3（超小型巴伦），兼容arduino uno r3接口。
bluenrg是一款ble4.0单模处理器，可做主机或从机，整个ble协议栈运行在内嵌的cortex m0内核上，非常适用于对功耗有严格要求的应用。
st公司同时也提供了stm32cube的软件扩展包 x-cube-ble1，降低了开发门槛，方便用户在不同mcu系列中进行程序移植。
特点
bluenrg低功率、低能量蓝牙网络协处理器
balf-nrg-01d3变压器和谐波滤波器
自由全面发展为bluenrg固件库和示例，兼容stm32cube固件
蓝牙低能量4.0兼容
兼容stm32
配备arduino uno r3连接器
非常低功耗：7.3 ma rx和8.2 ma tx + 0 dbm
最大传输功率：+ 8 dbm
优秀的接收机灵敏度（-88 dbm）
x-nucleo-idb04a1是fcc认证（fcc id:s9nidb04a1）
x-nucleo-idb04a1正式认证为btle 5 mw模块对日本电台法律“类型”认证由日本政府通过无铅认证
x-nucleo idb04a1原理图
应用框图
stbl c01
stblc01蓝牙低能耗控制器整个了1个主、从低功耗物理层，1个链路层和1个主控接口（hci）。它还整个了可下载蓝牙协议堆栈。stblc01是一个低功耗的蓝牙（ble）控制器并且符合蓝牙4.0规范。它集成了低功率无力层，具有嵌入式安全性引擎链路层，主机控制器接口（hci），和一个电源管理.stblc01从超低功耗的睡眠模式过度到工作模式时间非常段，只虚需小号一个非常低的平均电流，这导致电池寿命更长。stblc01并提供将uar或spi作为传输层的人机交互通信的几个外部微控制器接口的可能性
关键特性
蓝牙协议栈stm32l和概要文件单独提供
操作电源电压从1.9到3.6 v
13马最大峰值电流允许标准硬币电池使用
低功率物理层
链路层与嵌入式安全引擎
uart和spi作为人机交互传输层
spi接口允许专有的低功耗模式，进一步降低功耗
ism频率为2.4 ghz
1mbps无线广播的数据率
广泛和低成本26 mhz晶体
200ω微分天线端口的阻抗
很少量的外部离散的组件
可编程输出功率从-18 + 3 dbm dbm
数字rssi
电源管理集成线性稳压器
电池级探测器函数来控制电池的检测水平
符合以下射频规定：etsi en 300 328，300 440，fcc cfr47 15一部分，还有std-t66qfn 24 5×5毫米rohs包
工作温度范围从-40°c到85°c
智慧城市stm32系列微控制器
stm32f5
arm公司的高性能”cortex-m3”内核
1.25dmips/mhz，而arm7tdmi只有0.95dmips/mhz
一流的外设1μs的双12位adc，4兆位/秒的uart，18兆位/秒的spi，18mhz的i/o翻转速度
低功耗在
72mhz时消耗36ma（所有外设处于工作状态），待机时下降到2μa
最大的集成
度复位电路、低电压检测、调压器、精确的rc振荡器等
简单的结构和易用的工具
参数
12v-36v供电
兼容5v的i/o管脚
优异的安全时钟模式
带唤醒功能的低功耗模
式内部rc振荡器
内嵌复位电路
工作温度范围：-40°c至+85°c或105°c
特点
内核：arm32位cortex-m3 cpu，最高工作频率72mhz，1.25dmips/mhz。单周期乘法和硬件除法。
存储器：片上集成32-512kb的flash存储器。6-64kb的sram存储器。
时钟、复位和电源管理：2.0-3.6v的电源供电和i/o接口的驱动电压。上电复位（por）、掉电复位（pdr）和可编程的电压探测器（pvd）。4-16mhz的晶振。内嵌出厂前调校的8mhz rc振荡电路。内部40 khz的rc振荡电路。用于cpu时钟的pll。带校准用于rtc的32khz的晶振。
低功耗：3种低功耗模式：休眠，停止，待机模式。为rtc和备份寄存器供电的vbat。
调试模式：串行调试（swd）和jtag接口。
dma：12通道dma控制器。支持的外设：定时器，adc，dac，spi，iic和uart。
3个12位的us级的a/d转换器（16通道）：a/d测量范围：0-3.6v。双采样和保持能力。片上集成一个温度传感器。
2通道12位d/a转换器：stm32f103xc，stm32f103xd，stm32f103xe独有。
最多高达112个的快速i/o端口：根据型号的不同，有26，37，51，80，和112的i/o端口，所有的端口都可以映射到16个外部中断向量。除了模拟输入，所有的都可以接受5v以内的输入。
最多多达11个定时器：4个16位定时器，每个定时器有4个ic/oc/pwm或者脉冲计数器。2个16位的6通道高级控制定时器：最多6个通道可用于pwm输出。2个看门狗定时器（独立看门狗和窗口看门狗）。systick定时器：24位倒计数器。2个16位基本定时器用于驱动dac。
最多多达13个通信接口：2个iic接口（smbus/pmbus）。5个usart接口（iso7816接口，lin，irda兼容，调试控制）。3个spi接口（18 mbit/s），两个和iis复用。can接口（2.0b）。usb 2.0全速接口。sdio接口。
ecopack封装：stm32f103xx系列微控制器采用ecopack封装形式。
穿戴式装置
ldo稳压器
工作原理
如下图所示，该电路由串联调整管vt、取样电阻r1和r2、比较放大器a组成。
取样电压加在放大器a的同相输入端，与加在反相输入端的基准电压uref相比较，两者的差值经放大器a放大后，控制串联调整管的压降，从而稳定输出电压。当输出电压uout降低时，基准电压与取样电压的差值增加，比较放大器输出的驱动电流增加，串联调整管压降减小，从而使输出电压升高。相反，若输出电压uout超过所需要的设定值，比较放大器输出的前驱动电流减小，从而使输出电压降低。供电过程中，输出电压校正连续进行，调整时间只受比较放大器和输出晶体管回路反应速度的限制。
应当说明，实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用mosfet。
300 ma的ldo稳压器降压稳压器电路
不同电压输出级别的应用领域
ldo特性及应用方向
总结
我们可以了解到st提供的物联网解决方案已经能够涵盖传感器、mcu和无线技术等所有环节。与此同时，st还满足了成为成功的物联网技术供应商的其他标准，包括将硬件和软件ip 组合整合到定制或标准产品中，拥有数字安全技术方面的先进专业知识，以及能够获取和控制最先进的半导体技术。我们期待看到更多基于st解决方案的创新产品，实现st“科技引领智能生活”的愿景。
感应耐压的必要性
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图：x-nucleo idb04a1
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关键特性
蓝牙协议栈stm32l和概要文件单独提供
操作电源电压从1.9到3.6 v
13马最大峰值电流允许标准硬币电池使用
低功率物理层
链路层与嵌入式安全引擎
uart和spi作为人机交互传输层
spi接口允许专有的低功耗模式，进一步降低功耗
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存储器：片上集成32-512kb的flash存储器。6-64kb的sram存储器。
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低功耗：3种低功耗模式：休眠，停止，待机模式。为rtc和备份寄存器供电的vbat。
调试模式：串行调试（swd）和jtag接口。
dma：12通道dma控制器。支持的外设：定时器，adc，dac，spi，iic和uart。
3个12位的us级的a/d转换器（16通道）：a/d测量范围：0-3.6v。双采样和保持能力。片上集成一个温度传感器。
2通道12位d/a转换器：stm32f103xc，stm32f103xd，stm32f103xe独有。
最多高达112个的快速i/o端口：根据型号的不同，有26，37，51，80，和112的i/o端口，所有的端口都可以映射到16个外部中断向量。除了模拟输入，所有的都可以接受5v以内的输入。
最多多达11个定时器：4个16位定时器，每个定时器有4个ic/oc/pwm或者脉冲计数器。2个16位的6通道高级控制定时器：最多6个通道可用于pwm输出。2个看门狗定时器（独立看门狗和窗口看门狗）。systick定时器：24位倒计数器。2个16位基本定时器用于驱动dac。
最多多达13个通信接口：2个iic接口（smbus/pmbus）。5个usart接口（iso7816接口，lin，irda兼容，调试控制）。3个spi接口（18 mbit/s），两个和iis复用。can接口（2.0b）。usb 2.0全速接口。sdio接口。
ecopack封装：stm32f103xx系列微控制器采用ecopack封装形式。
穿戴式装置
ldo稳压器
工作原理
如下图所示，该电路由串联调整管vt、取样电阻r1和r2、比较放大器a组成。
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300 ma的ldo稳压器降压稳压器电路
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