STMicroelectronics STEVAL-PROTEUS1工業(yè)傳感器評估套件設(shè)計用于溫度和振動監(jiān)測。它基于2.4GHz多協(xié)議無線SoC，用于工業(yè)應(yīng)用中的機(jī)器或設(shè)施狀態(tài)監(jiān)控。該評估板簡化了無線工業(yè)傳感器節(jié)點的原型設(shè)計、評估和開發(fā)，實現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)。它配有鋰聚合物電池和塑料外殼。所有元件均完全安裝在PCB頂部，確保輕松安裝在其他設(shè)備上。隨附的全面軟件和固件庫具有時域和頻域振動分析功能，簡化您的軟件定制，能夠加快您的產(chǎn)品上市。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：STMicroelectronics STEVAL-PROTEUS1工業(yè)傳感器評估套件數(shù)據(jù)手冊.pdf

主板包括STM32WB5MMG超低功耗和小尺寸無線無線電模塊。該模塊通過了FCC和IC認(rèn)證（FCC ID：YCP-STM32WB5M001和IC： 8976A-STM32WB5M01）。它基于STM32WB55VGY無線SoC，符合藍(lán)牙?低功耗SIG規(guī)范v5.2、ZigBee 3.0和IEEE 802.15.4-2011等標(biāo)準(zhǔn)。功能強(qiáng)大、基于Arm?的Cortex- M4（具有FPU）和大內(nèi)存，支持在節(jié)點一級運行嵌入式算法。多協(xié)議支持可確保使用獨特硬件開發(fā)具有不同類型連接的應(yīng)用。而且，該主板集成了STSAFE-A110安全元件，其可用作為本地或遠(yuǎn)程主機(jī)提供身份驗證和安全數(shù)據(jù)管理服務(wù)。

該硬件具有IIS3DWB高帶寬（高達(dá)6kHz）加速度計、IIS2DLPC超低功耗以及帶MLC的ISM330DHCX慣性模塊（加速度計和陀螺儀），因此非常適合用于定制振動監(jiān)測開發(fā)。STTS22H高精度溫度傳感器已集成到電路板中，遠(yuǎn)離熱噪聲源（電源管理和微控制器），可提供更精確的溫度測量。其裸露焊盤傳感器特性允許溫度傳感器與表面目標(biāo)設(shè)備接觸。板載外部存儲器通過QSPI連接STM32WB5MMG模塊，用于數(shù)據(jù)緩沖和事件存儲。

STMicroelectronics STEVAL-PROTEUS1由鋰聚合物可充電電池供電。它還可以通過USB（500mA時5V）或一次電池供電。電池不包含在套件中）。該電源管理采用ST1PS02 400mA降壓轉(zhuǎn)換器（用于低功耗應(yīng)用）和STBC02（用于電池充電）。STM32WB5MMG閃存預(yù)裝有帶專用算法的應(yīng)用示例固件，可輕松演示無線振動和溫度節(jié)點監(jiān)控。

特性

• 三個按鈕（一個重置、一個用戶、一個上電電池）
• 四個LED（三個用戶LED、一個STBC02 LED狀態(tài)）
• 靈活的電源選項 - 鋰聚合物電池、USB電源和一次電池
• SWD連接器，用于調(diào)試和編程功能
• 34引腳擴(kuò)展連接器，符合STMOD+規(guī)范
• 時間和頻域、機(jī)器學(xué)習(xí)和AI中的溫度監(jiān)控和振動預(yù)處理數(shù)據(jù)，應(yīng)對工業(yè)資產(chǎn)監(jiān)控
• 支持Android和iOS的STBLE傳感器應(yīng)用程序，可簡化電路板和處理配置、狀態(tài)監(jiān)控和異常檢測
• 提供綜合軟件庫和演示示例

示意圖

STEVAL-PROTEUS1工業(yè)傳感器評估套件技術(shù)解析與應(yīng)用實踐

一、產(chǎn)品概述與核心定位

STEVAL-PROTEUS1是一款專為工業(yè)狀態(tài)監(jiān)測設(shè)計的完整評估套件，基于2.4GHz STM32WB5MMG無線模塊構(gòu)建。該套件為機(jī)器或設(shè)施狀態(tài)監(jiān)測提供完整的硬件和軟件解決方案，特別聚焦于?預(yù)測性維護(hù)?應(yīng)用場景。

? 套件完整配置： ?

• STEVAL-PROTEUS1主板
• 3.7V 480mAh鋰聚合物電池
• 塑料外殼及固定螺絲

二、核心硬件架構(gòu)深度解析

2.1 主控制器系統(tǒng)

?STM32WB5MMG無線模塊?構(gòu)成系統(tǒng)核心：

• 雙核架構(gòu)：32位Arm Cortex-M4主處理器（64MHz） + Cortex-M0+協(xié)處理器（32MHz）
• 存儲配置：1MB Flash + 256KB SRAM
• 射頻支持：藍(lán)牙低功耗5.0、802.15.4、Zigbee 3.0、Thread多協(xié)議
• 認(rèn)證完備：FCC（YCP-STM32WB5M001）和IC（8976A-STM32WB5M01）認(rèn)證

2.2 高性能傳感器陣列

套件集成多種工業(yè)級傳感器，形成完整的監(jiān)測能力：

?振動監(jiān)測傳感器?：

• ?IIS3DWB?：超寬帶寬三軸數(shù)字加速度計，帶寬達(dá)6kHz，具備低噪聲特性
• ?ISM330DHCX?：iNEMO慣性測量單元，集成機(jī)器學(xué)習(xí)核心和有限狀態(tài)機(jī)
• ?IIS2DLPC?：高性能超低功耗三軸數(shù)字加速度計

?溫度監(jiān)測系統(tǒng)?：

• ?STTS22H?：低壓超低功耗溫度傳感器，精度達(dá)0.5℃

2.3 電源管理系統(tǒng)

套件采用靈活的多電源方案：

• ?ST1PS02?：400mA降壓轉(zhuǎn)換器，支持?jǐn)?shù)字電壓選擇（2.6V-3.3V可調(diào)）
• ?STBC02?：鋰離子線性電池充電器，集成LDO
• 供電選項：LiPo電池、USB電源（5V/500mA）、主電池

三、技術(shù)特性與創(chuàng)新設(shè)計

3.1 機(jī)械與散熱優(yōu)化

• ?單面布局?：所有元器件均安裝在PCB頂層，便于設(shè)備表面安裝
• ?熱源隔離?：溫度傳感器遠(yuǎn)離微控制器和電源管理單元等熱噪聲源
• ?裸露焊盤?：STTS22H傳感器采用裸露焊盤設(shè)計，可與目標(biāo)設(shè)備表面直接接觸

3.2 安全與存儲增強(qiáng)

• ?STSAFE-A110?：集成安全元件，提供身份認(rèn)證和安全數(shù)據(jù)管理服務(wù)
• ?外部存儲器?：2Gb QSPI NOR Flash，用于數(shù)據(jù)緩沖和事件存儲

3.3 連接性擴(kuò)展

• ?34針擴(kuò)展連接器?：兼容STMOD+標(biāo)準(zhǔn)
• ?SWD調(diào)試接口?：支持編程和調(diào)試功能

四、軟件生態(tài)系統(tǒng)

4.1 移動端應(yīng)用支持

?STBLESensor應(yīng)用程序?：

• 平臺覆蓋：Android和iOS雙平臺
• 核心功能：板卡配置、狀態(tài)監(jiān)測、異常檢測

4.2 信號處理算法

預(yù)置?時域和頻域振動分析?算法，支持：

• 振動預(yù)處理數(shù)據(jù)分析
• 機(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能應(yīng)用
• 溫度監(jiān)測與異常檢測

五、工業(yè)應(yīng)用場景

5.1 狀態(tài)監(jiān)測核心應(yīng)用

該套件專門針對以下工業(yè)應(yīng)用場景優(yōu)化：

• ?機(jī)器健康監(jiān)測?：通過振動和溫度數(shù)據(jù)實時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)
• ?設(shè)施監(jiān)控?：多點部署形成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

5.2 預(yù)測性維護(hù)實現(xiàn)

通過以下技術(shù)路徑實現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)：

1. ?數(shù)據(jù)采集?：多傳感器同步數(shù)據(jù)采集
2. ?邊緣計算?：基于Cortex-M4的強(qiáng)大算力在節(jié)點層面運行嵌入式算法
3. ?云端協(xié)同?：通過無線協(xié)議將處理結(jié)果上傳至云端系統(tǒng)

六、開發(fā)優(yōu)勢與市場價值

6.1 快速原型開發(fā)

• 完整硬件參考設(shè)計
• 豐富軟件庫和演示示例
• 即用型固件預(yù)加載

6.2 降低開發(fā)門檻

• 簡化無線工業(yè)傳感器節(jié)點的原型設(shè)計、評估和開發(fā)
• 提供定制化振動監(jiān)測開發(fā)的理想硬件平臺

七、技術(shù)發(fā)展趨勢

STEVAL-PROTEUS1代表了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)方向：

• ?邊緣智能?：機(jī)器學(xué)習(xí)核心實現(xiàn)本地智能決策
• ?多協(xié)議融合?：單一硬件支持多種無線連接標(biāo)準(zhǔn)
• ?安全可靠?：硬件級安全方案保障工業(yè)應(yīng)用安全