STMicroelectronics P-NUCLEO-IOD7A1 Nucleo Pack擴(kuò)展板包括堆疊在NUCLEOG071RB開(kāi)發(fā)板上的X-NUCLEOIOD02A1和X-NUCLEO-OUT07A1擴(kuò)展板。X-NUCLEO-IOD02A1采用L6364Q IO-Link器件收發(fā)器，用于物理連接IO-Link主機(jī)，而X-NUCLEO-OUT07A1則為STM32實(shí)施工業(yè)數(shù)字輸出擴(kuò)展板。NUCLEO-G071RB具有操作FP-IND-IODOUT1功能包以及控制收發(fā)器和電源開(kāi)關(guān)所需的硬件資源。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics P-NUCLEO-IOD7A1 Nucleo Pack擴(kuò)展板數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• NUCLEO-G071RB開(kāi)發(fā)板，嵌有基于高性能Arm^^^ ^Cortex?-M0+ 32位RISC內(nèi)核的STM32G071RB
• FP-IND-IODOUT1功能包，具有用于X-NUCLEOIOD02A1的IO-Link演示堆棧和用于X-NUCLEO-OUT07A1的控制軟件

框圖

?基于P-NUCLEO-IOD7A1的工業(yè)IO-Link設(shè)備開(kāi)發(fā)技術(shù)解析?

?一、硬件架構(gòu)與核心組件?

P-NUCLEO-IOD7A1是STMicroelectronics推出的STM32 Nucleo開(kāi)發(fā)套件，專為工業(yè)IO-Link設(shè)備應(yīng)用設(shè)計(jì)。其核心由三部分組成：

1. ?X-NUCLEO-IOD02A1擴(kuò)展板?
   • 搭載L6364Q雙通道IO-Link收發(fā)器，支持SIO和IO-Link傳感器接口，提供物理層通信能力。
   • 支持與IO-Link主站的直接連接，兼容工業(yè)自動(dòng)化協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。
2. ?X-NUCLEO-OUT07A1數(shù)字輸出擴(kuò)展板?
   • 集成IPS4260LM四路低邊智能功率開(kāi)關(guān)，單通道驅(qū)動(dòng)能力達(dá)0.5A（全通道）或2A（單通道）。
   • 內(nèi)置診斷功能，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)負(fù)載狀態(tài)（如過(guò)流、短路保護(hù)）。
3. ?NUCLEO-G071RB主控板?
   • 基于Arm Cortex-M0+內(nèi)核的STM32G071RB MCU，主頻64MHz，內(nèi)置128KB Flash和36KB SRAM。
   • 支持內(nèi)存保護(hù)單元（MPU）、DMA及豐富外設(shè)接口，適合IoT邊緣節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)。

?二、關(guān)鍵特性與工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景?

• ?IO-Link通信能力?
  L6364Q收發(fā)器支持最高COM3（230.4 kbps）通信速率，適用于工廠自動(dòng)化中的傳感器/執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)。其物理層兼容IEC 61131-9標(biāo)準(zhǔn)，可簡(jiǎn)化工業(yè)設(shè)備互聯(lián)設(shè)計(jì)。
• ?功率驅(qū)動(dòng)與保護(hù)?
  IPS4260LM提供可配置的電流限制和熱關(guān)斷功能，適用于驅(qū)動(dòng)電磁閥、繼電器等工業(yè)負(fù)載，并通過(guò)ST的X-CUBE-IPS軟件庫(kù)實(shí)現(xiàn)診斷數(shù)據(jù)可視化。
• ?開(kāi)發(fā)便捷性?
  套件預(yù)裝FP-IND-IODOUT1功能包，包含IO-Link協(xié)議棧（基于XCUBE-IOD02）和功率開(kāi)關(guān)控制例程，支持快速原型開(kāi)發(fā)。

?三、軟件生態(tài)與開(kāi)發(fā)資源?

1. ?STM32Cube生態(tài)系統(tǒng)?
   • 提供HAL庫(kù)、LL庫(kù)及中間件（如FreeRTOS），支持在Keil、IAR等IDE中一鍵生成代碼。
   • FP-IND-IODOUT1包含IO-Link設(shè)備描述文件（IODD），簡(jiǎn)化設(shè)備參數(shù)配置。
2. ?典型應(yīng)用案例?
   • ?智能傳感器節(jié)點(diǎn)?：通過(guò)IO-Link實(shí)現(xiàn)參數(shù)遠(yuǎn)程配置與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)回傳。
   • ?數(shù)字輸出模塊?：利用IPS4260LM驅(qū)動(dòng)多路負(fù)載，結(jié)合MCU的PWM模塊實(shí)現(xiàn)精確控制。

?四、設(shè)計(jì)建議與注意事項(xiàng)?

• ?熱管理?：IPS4260LM在滿負(fù)荷工作時(shí)需考慮PCB散熱設(shè)計(jì)，建議參考數(shù)據(jù)手冊(cè)中的熱阻參數(shù)（RθJA）計(jì)算結(jié)溫。
• ?EMC兼容性?：IO-Link通信線纜建議采用屏蔽雙絞線，并遵循IEC 61000-4標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抗干擾測(cè)試。
• ?擴(kuò)展性?：可通過(guò)STM32G071RB的UART、SPI接口連接額外傳感器，構(gòu)建多節(jié)點(diǎn)工業(yè)控制系統(tǒng)。