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STM32 Power Shield用于IoT设备的超低功耗监控板

星星科技指导员 来源:意法半导体 作者:意法半导体 2022-05-18 14:27 次阅读

STM32 Power Shield (X-NUCLEO-LPM01A)是 ST 最准确的用于 IoT物联网)设备的超低功耗监控板。它具有从 100 nA 到 50 mA 的动态测量范围,对于此类工具而言,它具有非常高的采样率,因为它可以达到每秒 320 万个样本。并且因为知道 Power Shield 就是立即接受它,嵌入式微处理器基准联盟 (EEMBC)选择 X-NUCLEO-LPM01A 作为其ULPMark 基准测试最新参考平台。

这是一项重大成就,因为管理超低功耗设备的消耗是最艰巨的挑战之一,团队可以无缝优化性能、选择合适的电池或选择相关的微控制器 (MCU),并准确可靠地查看他们设备的功耗。这个问题非常重要,以至于有人撰写了关于建模“物联网应用在预部署和预生产阶段的能源消耗” [1]的重要性的论文,并且公司经常投资昂贵的设备来完成工作。如今,ULPMark 已证明自己是准确评估微控制器 (MCU) 效率的出色基准,而 STM32 Power Shield 在不牺牲功能的情况下为高端解决方案提供了一种经济实惠的替代方案。

STM32 Power Shield 有何特别之处?

物联网设备涵盖了截然不同的应用。例如,一些设计需要始终消耗很少的功率来提供持续运行的功能,而另一些设计则需要突然的性能爆发才能尽快恢复到睡眠模式。对于试图准确了解产品功耗但必须确保他们使用的测试套件与其用例相关的工程师来说,这是一个问题。因此,STM32 Power Shield 凭借其STM32L496VGT6 MCU将迅速赢得工程师的青睐,该 MCU具有运行频率为 80 MHz 的 Cortex-M4 架构和三个快速的 12 位 ADC模数转换器)。

此外,除了令人印象深刻的动态测量范围外,该板的功耗测量范围在 180 nW 和 165 mW 之间。它还具有从 1 nA 到 200 nA 的静态电流测量范围和一个可在 1.8 V 和 3.3 V 之间振荡的可编程电压源。这基本上意味着该板能够在各种测试环境中捕获非常详细的结果以确保用户能够做出更明智的决定。

单机模式:STM32 Power Shield 初识

STM32 Power Shield 还具有提供引人注目的独立模式的能力,该模式利用集成屏幕。因此,工程师甚至不需要外部工具即可开始获取测量值。他们可以使用 X-NUCLEO-LPM01A 的微型 USB 端口为 X-NUCLEO-LPM01A 供电,并使用电线将其连接到目标设备,无论其制造商如何。Power Shield 供电并自动运行 ULPMark 基准测试以获得分数和平均电流。 因此,工程师可以一目了然地查看现场结果是否符合预期规格。此外,使用 STM32 Nucleo 板的团队可以直接将 Power Shield 插入板上的 Arduino 连接器,而不必弄清楚哪条线连接到哪个引脚,从而大大提高了 ST 生态系统的易用性和整体吸引力。

独立模式提供了目标器件的第一印象,如果一个新的电路板,它也是了解 STM32 Power Shield 本身的令人兴奋的方式。例如,屏幕显示功耗和集成温度计的测量值,以跟踪与报告的性能相关的环境条件。独立模式甚至确保用户可以通过在预定义值(1.8 V、2.4 V、3 V、3.3 V)之间交替来更改发送到目标平台的电压,从而初步了解在不同的情况。

Power Shield 的所有功能触手可及

一旦工程师熟悉了独立模式,他们肯定会希望通过将 STM32 Power Shield 连接到 PC 并启动STM32CubeMonitor-Power (STM32CUBEMON-PWR)图形工具来进入他们与 STM32 Power Shield 的关系的下一步,该图形工具旨在设置测量参数并可视化捕获的数据。该程序还安装了一个命令行模块,因此开发人员可以使用他们最喜欢的脚本语言来利用他们自己的应用程序中的信息。

正是在这一点上,用户将很快意识到,这款可在 Linux、macOS 和 Windows 上使用的软件的强大之处在于它能够捕获和投射大量数据点,即使在低功耗 PC 上也是如此。ST 实施了特别先进的算法来优化采集和解析操作,从而完美地处理 STM32 Power Shield 每秒捕获的数百万个测量值,而无需昂贵的计算机或设备。

审核编辑:郭婷

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    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 矩形连接器插入类型 : 插座 连接器系统 : 线到线 Sealable : 是 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 产品类型 : 模块 结构特性 Number of Positions : 20 主体特性 模块材料 : 复合 接触件特性 端子类型 : 插座 端子插极配置 : 20 端子额定电流(最大值) (A): 5 端接特性 ...
    发表于 08-17 01:00 97次 阅读

    ZPF000000000110281 732-8255-22 矩形端子插针

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 矩形连接器插入类型 : 插针 连接器系统 : 线到板 Sealable : 是 连接器和端子端接到 : 印刷电路板 产品类型 : 模块 结构特性 Number of Positions : 20 主体特性 模块材料 : 复合 接触件特性 端子类型 : 插针 端子插极配置 : 20 端子额定电流(最大值) (A): 5 机械附件 ...
    发表于 08-17 01:00 140次 阅读

    5-104506-4 5-104506-4 线对板连接器端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 施加的压力 : 标准 连接器系统 : 线到板 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 电气特征 Operating Voltage (VAC): 300 介质耐压(最大值) (V): 750 绝缘电阻 (MΩ): 5000 端接电阻 (mΩ): 12 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子底板材料 : 镍 端子接合区域电镀材料厚度 (µin): ...
    发表于 08-17 00:00 100次 阅读

    5531216-2 5531216-2 板对板连接器端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 连接器系统 : 缆到缆 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 PCB 端子端接区域电镀材料 : 锡 端子接合区域电镀材料厚度 : .762 µm [ 30 µin ] PCB 端子端接区域电镀材料厚度 : 1.27 µm [ 50 µin ] 端子类型 : 插座 端子接触部电镀材料 : 金 端子方向 : 直式 端子额定电流...
    发表于 08-16 23:00 114次 阅读

    925649-000 925649-000 矩形端子插针

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 矩形连接器插入类型 : 插针 连接器系统 : 线到线 Sealable : 是 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 外壳尺寸 : 50.8 [2] 产品类型 : 端子插入件 结构特性 Number of Positions : 20 键控 : A 主体特性 颜色 : 黑色 插针类型 : 环境 接口密封 : 带有 ...
    发表于 08-16 18:00 143次 阅读

    1318912-3 1318912-3 线对板连接器端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 连接器系统 : 线到板 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 结构特性 与线缆类型兼容 : 分离式导线 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子长度 : 3 mm [ .118 in ] 导线端子端接区域电镀材料 : 预镀锡 导线端子端接区域电镀材料厚度 (µm): .8 接合方柱尺寸 : 1.14 mm [ .044 in ] 端子类型 : 插座 ...
    发表于 08-16 17:00 101次 阅读

    167300-8 167300-8 线对板连接器端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 施加的压力 : 标准 连接器系统 : 线到板 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 结构特性 与线缆类型兼容 : 分离式导线 电气特征 Operating Voltage (VAC): 250 介质耐压(最大值) (V): 750 绝缘电阻 (MΩ): 5000 端接电阻 (mΩ): 12 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子接合区域电镀材料厚度 (µin): 30 ...
    发表于 08-16 14:00 136次 阅读

    102100-5 102100-5 板对板连接器端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 施加的压力 : 高 连接器系统 : 板对板 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 电气特征 接触电阻 (mΩ): 12 绝缘电阻 (MΩ): 5000 介质耐压(最大值) (VAC): 1200 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 PCB 端子端接区域电镀材料 : 锡 端子接合区域电镀材料厚度 : .4064 µm [ 16 µin ] PCB 端子端接区域电镀材料厚度 : .4064 µm [ 16 µ...
    发表于 08-16 14:00 133次 阅读

    T2040243101-000 T2040243101-000 矩形端子插针

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 Sealable : 否 产品类型 : 端子插入件 结构特性 Number of Positions : 24 接触件特性 端子类型 : 插针 端子插极配置 : 24+PE 端子额定电流(最大值) (A): 16 端接特性 线缆端接方法 : 簧片端子 尺寸 Wire Size (AWG): 14 – 20 Wire Size (mm²): .5 – 2.5 操作/应用 ...
    发表于 08-16 13:00 109次 阅读

    104505-3 104505-3 线对板连接器端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 施加的压力 : 标准 连接器系统 : 线到板 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 电气特征 Operating Voltage (VAC): 300 介质耐压(最大值) (V): 750 绝缘电阻 (MΩ): 5000 端接电阻 (mΩ): 12 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子底板材料 : 镍 端子接合区域电镀材料厚度 (µin): ...
    发表于 08-16 11:00 115次 阅读

    583259-3 583259-3 板对板连接器端子

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  请注意:所有产品设计活动都应参照产品图纸。  产品类型特性 连接器系统 : 板对板 Sealable : 否 连接器和端子端接到 : 电线和电缆 接触件特性 端子基材 : 磷青铜 端子接合区域电镀材料厚度 : .381 µm [ 15 µin ] PCB 端子端接区域电镀材料厚度 (µm): 2.54 PCB 端子端接区域电镀材料厚度 (µin): 15, 100 端子类型 : 插座 端子接触部电镀材料 : 金 端子方向 : 直式 端子额定电流...
    发表于 08-16 10:00 114次 阅读