STMicroelectronics 系列：STM32L5 系列 (低功耗)_23.低功耗网络连接技术.docxVIP

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23.低功耗网络连接技术

23.1.低功耗网络连接的重要性

低功耗网络连接技术在嵌入式系统中尤为重要，尤其是在电池供电的设备和物联网（IoT）应用中。STM32L5系列单片机通过优化硬件和软件设计，提供多种低功耗网络连接选项，使设备在保持网络连接的同时最大限度地延长电池寿命。本节将介绍STM32L5系列单片机支持的低功耗网络连接技术，包括蓝牙低功耗（BLE）、低功耗Wi-Fi和低功耗LoRa等，并探讨它们的实现原理和应用场景。

23.1.1.蓝牙低功耗（BLE）

蓝牙低功耗（BluetoothLowEnergy,BLE）是一种低功耗无线通信技术，广泛应用于短距离无线传输。STM32L5系列单片机通过集成BLE模块或外接BLE模块，实现低功耗蓝牙连接。BLE的主要特点包括：

低功耗：功耗远低于经典蓝牙，适合电池供电设备。

低延迟：通信延迟低，适合实时应用。

低带宽：数据传输速率适中，适合传输小数据包。

23.1.1.1.BLE模块的硬件集成

STM32L5系列单片机可以通过内置的BLE模块或外接BLE模块实现低功耗蓝牙连接。内置BLE模块通常集成在单片机的片上系统（SoC）中，而外接BLE模块则通过SPI、I2C或UART接口与STM32L5进行通信。

内置BLE模块

内置BLE模块的集成度高，功耗管理更为精细。使用内置BLE模块时，开发人员可以直接调用STM32CubeMX生成的初始化代码，并通过HAL库进行编程。

外接BLE模块

外接BLE模块适用于需要更高灵活性的场景。开发人员需要通过外设接口（如SPI、I2C或UART）与BLE模块进行通信，并实现相应的协议栈。

23.1.1.2.BLE模块的软件配置

使用STM32CubeMX可以轻松配置BLE模块。以下是一个简单的配置步骤：

打开STM32CubeMX：启动STM32CubeMX并选择STM32L5系列单片机。

配置时钟：确保时钟配置正确，BLE模块需要准确的时钟源。

配置BLE模块：在“Connectivity”选项卡中选择BLE模块，配置其工作模式和参数。

生成代码：生成初始化代码并导入到开发环境中。

代码示例：BLE广播和服务配置

以下是一个简单的BLE广播和服务配置示例，使用STM32CubeMX生成的初始化代码和HAL库进行编程。

//包含必要的头文件

#includestm32l5xx_hal.h

#includestm32l5xx_hal_ble.h

//定义BLE广播数据

staticuint8_tadv_data[]={

0x02,0x01,0x06,//Flags

0x03,0x03,0x0F,0x18,//CompleteListof16-bitServiceClassUUIDs

0x0A,0x09,S,T,M,3,2,L,5,//CompleteLocalName

};

//定义BLE服务和特征

staticble_service_tmy_service={

.uuid=0x180F,//ServiceUUID

};

staticble_char_tmy_characteristic={

.uuid=0x2A19,//CharacteristicUUID

.properties=BLE_CHAR_PROP_READ|BLE_CHAR_PROP_NOTIFY,//读取和通知属性

};

//初始化BLE

voidBLE_Init(void){

//初始化BLE模块

ble_init();

//设置广播数据

ble_set_advertising_data(adv_data,sizeof(adv_data));

//创建服务

ble_add_service(my_service);

//创建特征

ble_add_characteristic(my_service,my_characteristic);

}

//广播BLE设备

voidBLE_Advertise(void){

//开始广播

ble_start_advertising();

}

//读取特征值

voidBLE_ReadCharacteristic(void){

uint8_tdata=0;

//读取特征值