STM32 Power Shield用于IoT设备的超低功耗监控板

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 基准测试的最新参考平台。

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