来源于小伙伴提问。
先梳理一下需求啊。要求有三点:
1、低功耗
电池供电设备要求 MCU 在待机模式下消耗极低的电流(一般 µA 或更低)。
长期供电的目标(6 个月以上)意味着电流消耗应尽可能小。
2、网络唤醒功能
需要支持通过网络(Wi-Fi、BLE、LoRa 等)或近距离通信(NFC、RFID)唤醒,适用于远程控制或本地触发的场景。
网络通信模块的功耗需被严格管理,并能快速切换至超低功耗状态。
3、应用场景环境
设备可能以干电池、纽扣电池或锂电池供电,电压范围要求 MCU 支持广泛的输入范围。
考虑尺寸约束、开发生态支持,以及通信协议栈是否友好。
总结了一下,适合场景的方案推荐:
ESP32 系列(Espressif Systems)
特点:
支持 Wi-Fi 和 BLE 双模通信,内置 TCP/IP 协议栈。
提供深度睡眠模式,功耗可降至 5 µA(RTC 计时运行)。
灵活性高,适合开发支持云平台和本地连接的家用设备。
注意事项:即使在深度睡眠中,Wi-Fi 唤醒也相对高功耗,因此需结合周期性唤醒策略或 BLE 近距离唤醒。
STM32WL 系列(STMicroelectronics)
特点:
集成 LoRa 通信,可用于超低功耗的远程网络唤醒。
支持多种低功耗模式,待机电流低至 500 nA。
适合远距离小数据量传输应用场景,如智能遥控器。
BLE 通信非常适合短距离网络唤醒,且功耗比 Wi-Fi 更低。
nRF52 系列(Nordic Semiconductor)
特点:
专注于 BLE,支持低功耗无线通信,待机功耗仅 0.3 µA(带 RTC)。
BLE 广播功耗较低(约 10 µA),适合定期监听网络信号以实现唤醒。
强大的生态支持,包括 Zephyr RTOS 和 Nordic SDK。
使用场景:可被智能手机等 BLE 设备唤醒,适合桌面摆件等短距离应用。
TI CC2640R2F(Texas Instruments)
特点:
支持 BLE 和多协议通信,待机功耗仅 0.7 µA。
具有感应唤醒模式,可通过近距离 BLE 信号触发设备启动。
优势在于超低功耗模式下仍保持时钟计时功能。
如果设备是通过近距离唤醒,可以使用支持 NFC 的 MCU,这种方式无需设备持续保持网络监听状态,从而极大降低待机功耗。
PN7462 系列(NXP Semiconductors)
特点:
支持多协议 NFC 通信,可通过 NFC 设备近距离感应供电和唤醒。
在无源 NFC 模式下,功耗可忽略,适合墙壁挂件等场景。
内置 Cortex-M0 核心,支持灵活编程。
STM32L 系列(带 NFC 支持)
特点:
低功耗 ARM Cortex-M 系列,待机功耗可低至 nA 级别。
支持外部 NFC 控制器模块,与标准通信接口兼容。
对于超远距离的家用设备,LoRa 提供更低功耗和更远通信范围。
RAK3172 模块(基于 STM32WL)
特点:
支持超低功耗的 LoRa 通信,适合户外或室内分布式设备。
在深度睡眠模式下功耗仅 1.5 µA,适合长期电池供电的物联网节点。
MSP430 系列(Texas Instruments)
特点:
超低功耗 MCU,深度睡眠模式功耗低至 0.1 µA。
可外接无线模块实现网络唤醒功能,灵活性高。
适合需要长期待机、间歇性网络通信的应用。