【STM32L053】使用STM32CUBE軟件開發(fā)低功耗設(shè)備一些經(jīng)驗(yàn)分享
[導(dǎo)讀]出品?21ic中國電子網(wǎng)laocuo1142網(wǎng)站：21ic.com（1）更換ST平臺背景最近NXP的芯片買不到了，之前產(chǎn)品都是使用NXP是L系列做低功耗應(yīng)用，現(xiàn)在訂貨交期都是50周往上，買散料一片喊出來的價(jià)格300，這個(gè)價(jià)格令人望而生畏，太過分了，哈哈。沒辦法只能切平臺了，之前搞...
出品?21ic中國電子網(wǎng) laocuo1142
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（1）更換ST平臺背景
最近NXP的芯片買不到了，之前產(chǎn)品都是使用NXP是L系列做低功耗應(yīng)用，現(xiàn)在訂貨交期都是50周往上，買散料一片喊出來的價(jià)格300 ，這個(gè)價(jià)格令人望而生畏，太過分了，哈哈。
沒辦法只能切平臺了，之前搞了一批GD的片子回來，做了一個(gè)項(xiàng)目，但是那個(gè)項(xiàng)目不需要低功耗，有電源適配器供電，不需要考慮功耗問題，手上這個(gè)新項(xiàng)目電池供電，GD就沒辦法用了，只能讓采購搞點(diǎn)ST回來試試，選了ST的L系列，哈哈，ST的花點(diǎn)錢還是能搞到貨。ST的低功耗模式?jīng)]有NXP那么多種，大類有5類：1、睡眠模式，2、低功耗運(yùn)行模式3、低功耗睡眠模式4、停止模式 5、待機(jī)模式。
我看了一下，1、2、3類功耗偏高，不適合目前使用，第5類等于喚醒芯片復(fù)位，SRAM數(shù)據(jù)都不能保存，IO狀態(tài)也不能保證，這個(gè)也用不了，適合這個(gè)項(xiàng)目的就是第4、停止模式，手冊上標(biāo)注停止模式最低0.8uA，這個(gè)比一般的MCU低多了，完全夠用了，如下圖：
（2）低功耗調(diào)試經(jīng)驗(yàn)
常規(guī)經(jīng)驗(yàn)（這個(gè)是參考前輩的經(jīng)驗(yàn)）：
1、外設(shè)時(shí)鐘必須切換為內(nèi)部時(shí)鐘；2、不用的外設(shè)全部關(guān)閉，要用再開就是了；3、浮空引腳必須配置為下拉；這個(gè)直接在STM32cube軟件里面配置就行了4、硬件上的上拉、下拉電阻切記不能隨便加，使用到的外圍芯片也要注意功耗問題；外圍的功能供電須加mos管做開關(guān)。5、對進(jìn)入低功耗有好幾種情況可以選擇(睡眠、停機(jī)、待機(jī))，不同模式喚醒機(jī)制略有不同；6、你需要一個(gè)測試過的低功耗的DEMO，測試硬件上的問題或移植到你的工程，這是最靠譜的；
這次是第一次使用ST的L系列，直接參考手冊做的電路，焊接的時(shí)候，專門留了一塊板子，外圍功能器件不焊接，只焊接MCU和芯片周圍的器件直接做了一塊最小系統(tǒng)板用了調(diào)試功耗，這個(gè)是我的習(xí)慣，一般做一個(gè)新項(xiàng)目，新MCU的話，會焊一塊最基本的板子，用來調(diào)功耗。
然后找到官方的低功耗例程，來驗(yàn)證，這次開始功耗特別大，燒官方的例程也有300多uA，后來檢查電路，發(fā)現(xiàn)BOOT0的電平可選擇電阻選擇有問題，太小了，換了一個(gè)10M之后，功耗立馬降到3uA，這個(gè)基本上夠用了，待機(jī)電流也不是越低越好，現(xiàn)在的一次性鋰亞電池，做的容量都很大，待機(jī)電流太小，如果采集周期也很長的話，容易照成電池鈍化，也會影響使用周期。
（3）STM32CUBE使用經(jīng)驗(yàn)分享
1. 新建一個(gè)工程
第一步肯定是下載軟件，這個(gè)就不多說了，找官方下載就行了，對應(yīng)的L系列還需要安裝一個(gè)軟件包，之前用了F429，這次試用L053又下載了一個(gè)安裝包。
雙擊打開這個(gè)軟件?
打開之后選擇新建一個(gè)工程：
等待軟件加載一些功能之后，選擇你的MCU：
找到你的MCU之后，雙擊它就行了：
就出現(xiàn)了我們可以配置的界面，下面就是我們選擇的MCU：
具體的使用大家慢慢摸索，哈哈。
使用這個(gè)STM32cube軟件，也沒有像官方說的那樣，新手也能用好，我感覺完全的新手估計(jì)夠嗆，起碼時(shí)鐘樹就很難理解，之前搞飛思卡爾，也就是現(xiàn)在的NXP的，都是看寄存器手冊然后對照例程學(xué)習(xí)，想一步到位估計(jì)夠嗆。有些經(jīng)驗(yàn)的，使用這個(gè)軟件配置初始化還比較合適，各項(xiàng)功能很清晰。
2. 配置我們需要的IO口和功能
按照具體的項(xiàng)目配置IO口和功能，下圖是我最近這個(gè)項(xiàng)目用到的，3個(gè)串口，一個(gè)ADC監(jiān)視電池電壓，5個(gè)按鍵中斷，然后還有一些IO控制，內(nèi)部的EEPROM，RTC定時(shí)器和硬件看門狗。
本來也可以用內(nèi)部HSI，我擔(dān)心頻率不那么精準(zhǔn)，串口通訊波特率可能會有些問題，還是加了一個(gè)外部8M晶振，配置一下時(shí)鐘樹。
配置完之后生成代碼，選著保存的目錄等等
還有一個(gè)自動配置未使用的IO 為輸入狀態(tài)
3. 在低功耗前提下各個(gè)功能程序處理經(jīng)驗(yàn)
在低功耗前提下，使用各個(gè)功能，就要做到，用到打開，用完立即關(guān)閉。以采集電池電量為例，如下
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（1）更換ST平臺背景
最近NXP的芯片買不到了，之前產(chǎn)品都是使用NXP是L系列做低功耗應(yīng)用，現(xiàn)在訂貨交期都是50周往上，買散料一片喊出來的價(jià)格300 ，這個(gè)價(jià)格令人望而生畏，太過分了，哈哈。
沒辦法只能切平臺了，之前搞了一批GD的片子回來，做了一個(gè)項(xiàng)目，但是那個(gè)項(xiàng)目不需要低功耗，有電源適配器供電，不需要考慮功耗問題，手上這個(gè)新項(xiàng)目電池供電，GD就沒辦法用了，只能讓采購搞點(diǎn)ST回來試試，選了ST的L系列，哈哈，ST的花點(diǎn)錢還是能搞到貨。ST的低功耗模式?jīng)]有NXP那么多種，大類有5類：1、睡眠模式，2、低功耗運(yùn)行模式3、低功耗睡眠模式4、停止模式 5、待機(jī)模式。
我看了一下，1、2、3類功耗偏高，不適合目前使用，第5類等于喚醒芯片復(fù)位，SRAM數(shù)據(jù)都不能保存，IO狀態(tài)也不能保證，這個(gè)也用不了，適合這個(gè)項(xiàng)目的就是第4、停止模式，手冊上標(biāo)注停止模式最低0.8uA，這個(gè)比一般的MCU低多了，完全夠用了，如下圖：
（2）低功耗調(diào)試經(jīng)驗(yàn)
常規(guī)經(jīng)驗(yàn)（這個(gè)是參考前輩的經(jīng)驗(yàn)）：
1、外設(shè)時(shí)鐘必須切換為內(nèi)部時(shí)鐘；2、不用的外設(shè)全部關(guān)閉，要用再開就是了；3、浮空引腳必須配置為下拉；這個(gè)直接在STM32cube軟件里面配置就行了4、硬件上的上拉、下拉電阻切記不能隨便加，使用到的外圍芯片也要注意功耗問題；外圍的功能供電須加mos管做開關(guān)。5、對進(jìn)入低功耗有好幾種情況可以選擇(睡眠、停機(jī)、待機(jī))，不同模式喚醒機(jī)制略有不同；6、你需要一個(gè)測試過的低功耗的DEMO，測試硬件上的問題或移植到你的工程，這是最靠譜的；
這次是第一次使用ST的L系列，直接參考手冊做的電路，焊接的時(shí)候，專門留了一塊板子，外圍功能器件不焊接，只焊接MCU和芯片周圍的器件直接做了一塊最小系統(tǒng)板用了調(diào)試功耗，這個(gè)是我的習(xí)慣，一般做一個(gè)新項(xiàng)目，新MCU的話，會焊一塊最基本的板子，用來調(diào)功耗。
然后找到官方的低功耗例程，來驗(yàn)證，這次開始功耗特別大，燒官方的例程也有300多uA，后來檢查電路，發(fā)現(xiàn)BOOT0的電平可選擇電阻選擇有問題，太小了，換了一個(gè)10M之后，功耗立馬降到3uA，這個(gè)基本上夠用了，待機(jī)電流也不是越低越好，現(xiàn)在的一次性鋰亞電池，做的容量都很大，待機(jī)電流太小，如果采集周期也很長的話，容易照成電池鈍化，也會影響使用周期。
（3）STM32CUBE使用經(jīng)驗(yàn)分享
1. 新建一個(gè)工程
第一步肯定是下載軟件，這個(gè)就不多說了，找官方下載就行了，對應(yīng)的L系列還需要安裝一個(gè)軟件包，之前用了F429，這次試用L053又下載了一個(gè)安裝包。
雙擊打開這個(gè)軟件?
打開之后選擇新建一個(gè)工程：
等待軟件加載一些功能之后，選擇你的MCU：
找到你的MCU之后，雙擊它就行了：
就出現(xiàn)了我們可以配置的界面，下面就是我們選擇的MCU：
具體的使用大家慢慢摸索，哈哈。
使用這個(gè)STM32cube軟件，也沒有像官方說的那樣，新手也能用好，我感覺完全的新手估計(jì)夠嗆，起碼時(shí)鐘樹就很難理解，之前搞飛思卡爾，也就是現(xiàn)在的NXP的，都是看寄存器手冊然后對照例程學(xué)習(xí)，想一步到位估計(jì)夠嗆。有些經(jīng)驗(yàn)的，使用這個(gè)軟件配置初始化還比較合適，各項(xiàng)功能很清晰。
2. 配置我們需要的IO口和功能
按照具體的項(xiàng)目配置IO口和功能，下圖是我最近這個(gè)項(xiàng)目用到的，3個(gè)串口，一個(gè)ADC監(jiān)視電池電壓，5個(gè)按鍵中斷，然后還有一些IO控制，內(nèi)部的EEPROM，RTC定時(shí)器和硬件看門狗。
本來也可以用內(nèi)部HSI，我擔(dān)心頻率不那么精準(zhǔn)，串口通訊波特率可能會有些問題，還是加了一個(gè)外部8M晶振，配置一下時(shí)鐘樹。
配置完之后生成代碼，選著保存的目錄等等
還有一個(gè)自動配置未使用的IO 為輸入狀態(tài)
3. 在低功耗前提下各個(gè)功能程序處理經(jīng)驗(yàn)
在低功耗前提下，使用各個(gè)功能，就要做到，用到打開，用完立即關(guān)閉。以采集電池電量為例，如下
u16 Get_VBat(void){ float temp; u16 BATTER_VALUE,VREFINT_CAL; u16 Ref_Vol; u16 Vdc;
MX_ADC_Init(); //重新初始化
BATTER_VALUE = GET_ADC(ADC_CHANNEL_0); Ref_Vol = GET_ADC(ADC_CHANNEL_VREFINT);
printf("電池:%d\r\n",BATTER_VALUE); printf("基準(zhǔn):%d\r\n",Ref_Vol);
BATTER_VALUE = 2*BATTER_VALUE;
temp=((float)BATTER_VALUE/Ref_Vol)*1.24; Vdc = (u16)(temp*1000); printf("Vdc=%u\r\n",Vdc);
HAL_ADC_DeInit( 
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