STM32WB5MM-DK的特性?基于Thread与CoAP实现传感器数据采集和远程控制的开发

STM32WB5MM-DK的特性?基于Thread与CoAP实现传感器数据采集和远程控制的开发

作者: Alan Yang

STM32WB5MM-DK 是意法半导体(STMicroelectronics)推出的一款无线开发平台,可用于开发基于 IEEE 802.15.4 的应用。开发板搭载 STM32WB5MMG 模块,将 STM32WB MCU、射频前端和天线集成于仅 7.3 × 11 mm 的封装内,并提供丰富的板载传感器与外设,便于快速构建和验证无线物联网应用。

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STM32WB5MM-DK 开发板概览

开发板主要特性

STM32WB5MMG 基于 STM32WB55VGY,主要规格包括:

  • 双核 Arm Cortex-M4(64 MHz)和 Arm Cortex-M0+(32 MHz)
  • 1 MB Flash
  • 256 KB SRAM
  • 128 Mbit QSPI Flash
  • 0.96 英寸 128 × 64 OLED 显示屏
  • RGB LED
  • 红外 LED
  • 电容触摸按键
  • Arduino 扩展排针

开发板还集成了四款 ST 传感器:

  • STTS22H 高精度温度传感器
  • ISM330DHCX,集成 3 轴加速度计、3 轴陀螺仪和机器学习内核
  • VL53L0X 飞行时间(ToF)距离传感器
  • IMP34DT05TR 数字 PDM MEMS 麦克风

基于 CoAP 的传感器数据上报

作为 STM32WBCube MCU 软件包的一部分,ST 提供了多款 STM32WB 参考应用,其中包括演示两块 STM32WB5MM-DK 开发板之间交换可确认和不可确认 CoAP 消息的示例。

在此基础上,该应用被扩展为周期性采集板载传感器数据,并通过 CoAP PUT 请求发送至 Home Assistant。采集内容包括:

  • 温度数据
  • 飞行时间距离数据
  • 麦克风数据

由于开发板固定放置且采样率较低,因此未采集加速度计数据。

麦克风数据处理

由于 Thread 网络并不适合传输音频流,应用并未直接上传音频数据,而是通过分析麦克风采样波形的峰值来计算环境噪声等级。

为提高短时声音事件的检测能力,麦克风的采样和处理频率高于其他传感器。在两次遥测数据上报之间,系统会持续统计噪声等级的最小值、最大值和平均值,并将这些统计结果发送至 Home Assistant。

因此,上报的是环境噪声的统计数据,而非实时音频流或瞬时采样值。

CoAP 服务器功能

除了作为 CoAP 客户端发送传感器数据外,STM32WB5MM-DK 同时实现了 CoAP 服务器功能,并提供两个资源:

  • /led:用于控制 LED 的开关状态
  • /lcd:用于更新 OLED 显示内容,支持最长 17 个字符的 ASCII 字符串显示。

通过这些资源,可实现对开发板显示与指示功能的远程控制。

总结

STM32WB5MM-DK 将 STM32WB 无线模块、多种环境传感器和用户接口集成于单一平台。结合 STM32WBCube 提供的 CoAP 参考应用,可快速实现传感器数据采集、Home Assistant 遥测上报,以及基于 CoAP 的远程设备控制,为 Thread 网络应用开发提供了完整的验证平台。

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