میکروکنترلر STM32 چیست؟ بررسی کاربرد و مزایا

انتخاب ریزکنترلگرهای کاربردی متناسب با نوع پروژه، چالش بسیاری از مهندسان و طراحان سیستم‌های الکترونیک است. میکروکنترلر STM32 از کاربردی‌ترین محصولات شرکت STMicroelectronics به‌شمار می‌آیند که با عملکرد منحصربه‌فرد، مصرف برق پایین، پردازش سیگنال دیجیتال و سرعت و سهولت در توسعه، محبوبیت بسیار بالایی دارند. طیف متنوعی از سریهای میکروکنترلر STM32 در دسترس هستند که مبتنی بر یک هسته صنعتی طراحی شده‌اند. به همین دلیل شناخت کاربردهای هر کدام از سری‌های این ماژول‌های الکترونیکی به خرید محصول مناسب کمک می‌کند.

میکروکنترلر STM32 چیست؟

میکروکنترلرهای STM32 بر مبنای معماری ARM طراحی شده‌اند. بنا براین اگر به دنبال خرید میکروکنترلر ARM هستید باید بدانید که STM32 ها بهترین گزینه برای هدف موردنظرتان هستند. این آی‌سی‌ها متناسب با نوع پردازنده‌های 32 بیتی خود در سری‌های جداگانه‌ای دسته‌بندی می‌شوند که هر یک از آن‌ها کاربردهای گوناگونی دارند. داخل سریهای میکروکنترلر STM32 هسته‌های پردازنده ARM، رم استاتیک، رابط اشکال‌زدایی، حافظه فلش و تعدادی تجهیزات جانبی تعبیه شده است. انواع میکروکنترلر STM32 با پشتیبانی از پروتکل‌های ارتباطی گسترده‌ای مانند: UART ،I2C ،SPI ،USB کیفیت مناسبی را در اجرای عملکرد از خود نشان می‌دهند.

مزایای استفاده از ریزکنترلگرهای STM32

ویژگی‌های منحصربه‌فرد میکروکنترلر STM32 این محصولات را به قطعاتی کاربردی در دستگاه‌های هوشمند تبدیل کرده است. ریزپردازنده‌های 32 بیتی شرکت ST، با هدف کنترل و مدیریت عملکرد انواع دیوایس‌های هوشمند، نقشی مهم در اجرای صحیح دستورات در سیستم‌های کنترلی بر عهده دارند.

مهم‌ترین مزایای استفاده از خانواده آی‌سی‌های stm32 عبارت‌اند از:

• کاهش مصرف انرژی: این قطعات در زمان اجرای فرایندهای الکترونیکی فقط چند میکرو وات برق مصرف می‌کنند
• مقرون‌به‌صرفه: با وجود عملکرد مطلوب، هزینه خرید میکروکنترلرهای STM نسبت به کارایی آنها، بسیار پایین است
• امکان استفاده دوباره: با برنامه‌نویسی مجدد می‌توان آن‌ها را برای کاربردهای مختلف به کار گرفت

سریهای‌ میکروکنترلر STM32 چه کاربردهایی دارند؟

تنوع بالای خانواده میکروکنترلرهای STM32 بسیار بالا است. به همین دلیل می‌توان آن‌ها را در انواع تجهیزات الکترونیکی به کار گرفت. سریهای متفاوتی از میکروکنترلر STM32 وجود دارد که درقدرت پردازش، مصرف انرژی ، میزان حافظه  و سایر مشخصات با یکدیگر تفاوت دارند.

به‌طورکلی مهم‌ترین کاربردهای میکروکنترلر STM32 عبارت‌اند از:

• برنامه‌های صنعتی: کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی، سنسورها، پمپ و کمپرسور و موتورهای صنعتی
• تجهیزات هوشمند: ماشین‌های لباسشویی، کنترل‌کننده مانیتور، تهویه مطبوع و سیستم درزگیری مرکزی
• لوازم الکترونیک پرتابل: صفحه کلید، دوربین‌ها، اینترنت اشیا و تلفن‌های همراه
• شهرسازی هوشمند: کنترل‌های روشنایی، کنترل دمای محیط، ارتباطات صنعتی و برق دیجیتال
• پزشکی و بهداشتی: ماسک‌‌های تنفسی و CPAP، تخت‌های برقی بیمار، دستگاه فشار خون و دستگاه‌های دیالیز

انواع سریهای میکروکنترلر STM32

برای تجهیزات الکترونیک نمی‌توان فقط از یک نوع میکروکنترلر برای پردازش اطلاعات و مدیریت همه عملیات استفاده کرد. به همین دلیل شرکت ST متناسب با نیاز پروژه‌های الکترونیکی، طیف متنوعی از ریزکنترلگرهای 32 بیتی شرکت خود را به بازار عرضه کرده است. بر همین اساس برای شناخت کامل شما، در ادامه به مهم‌ترین سریهای میکروکنترلر STM32 اشاره می‌کنیم.

سری میکروکنترلر STM32F0

میکروهای سری STM32F0 از پردازنده ARM Cortex-M0 بهره می برند و علاوه بر طراحی بهینه برای پروژه‌های کم مصرف، قابلیتهای ضروری خانواده STM32 را نیز برآورده می‌کنند. از پر فروش ترین زیرمجموعه های این سری میکروکنترلرهای Stm32f030 هستند. که محصولات بسیار محبوب این سری شامل STM32F030F4P6، STM32F03OC8T6، STM32F030K6T6 و STM32F030K6T6 هستند.

سری میکروکنترلر STM32F1؛ یک آی سی میان‌رده

اولین سری از ریزکنترلگرهای STM32 مبتنی بر هسته ARM Cortex-M3، سری STM32F1 است. این سری با برخورداری از قدرت پردازش بسیار بالا، حافظه داخلی مناسب، لوازم جانبی تکامل یافته و پشتیبانی از Timer, ADC, SPI, I2C و USART محصولی مناسب برای کاربردهای مختلف است. البته میکروکنترلر سری STM32F1 دارای زیرمجموعه‌های متنوعی است که یکی از پرکاربردترین آن‌ها سری Stm32f103 می‌باشد.

سری STM32F2؛ جدیدترین سری پردازنده‌های Cortex-M3

هسته میکروکنترلرهای STM32F2 از نوع ARM Cortex-M3 است. بر همین اساس اگر به دنبال محصولی هستید که سازگاری کاملی با سری STM32 F4 داشته باشد، STM32F2 بهترین گزینه به‌شمار می‌آید. این نوع از ریزپردازنده‌ها با برخورداری از حداکثر نرخ کلاک 120 مگاهرتز، رم استاتیک، باتری 4 کیلوبایتی و شتاب‌دهنده زمان واقعی با انتظار صفر، کاربردهای مختلفی در پروژه‌های الکترونیک مختلف دارند.

سری میکروکنترلر STM32F4؛ اولین سری دارای دستورالعمل DSP

یکی دیگر از انواع سریهای میکروکنترلر STM32، مجموعه ریزکنترلرهای سری  STM32F4هستند. بر روی این مجموعه از ریزکنترلگرها برای اولین‌بار هسته ARM Cortex-M4F کار شد. همچنین در طراحی آن‌ها دستورالعمل‌های DSP و واحد محاسبات اعشاری FPU نیز مورد استفاده قرار گرفت. سری میکروکنترلر STM32F4 پین به پین با سری F2 میکروکنترلرهای SMT32 سازگاری دارد و نسبت به F2 سرعت کلاک بالاتری را ارائه می‌دهد. سری میکروکنترلرstm32f407  مهمترین زیرمجموعه این خانواده محسوب می‌گردد که شامل محصولات پرطرفداری همچون stm32f407vgt6 و  stm32f407zgt6 است.

به‌طورکلی ویژگی‌های سری میکروکنترلر STM32F4 عبارت‌اند از:

• برخورداری از رم استاتیک 64 کیلوبایتی CCM
• دارای شتاب‌دهنده زمان واقعی با انتظار صفر برای اجرا از روی فلاش
• برخورداری از ADCهای سریع‌تر
• افزایش فرکانس کاری تا 180 مگاهرتز
• دارای 2 مگابایت حافظه فلش و سرعت پردازش 255 DMIPS
• STM32F7 series

سری STM32F7

نوع دیگری از سریهای میکروکنترلر STM32، آی‌سی‌هایی هستند که بر اساس هسته ARM Cortex-M7F دسته‌بندی می‌شوند. ریزکنترلگرهای STM32F7 دارای حداکثر نرخ کلاک 216 مگاهرتزی است که با بسیاری از محصولات سری STM32‌F4 سازگاری کاملی دارند.

میکروکنترلگر SMT32 سری H5

بهترین ترکیب عملکرد و امنیت در بین سریهای میکروکنترلر STM32 را می‌توانید در سری H5 مشاهده کنید. این آی‌سی‌ها مبتنی بر هسته 32 بیتی Arm Cortex-M33 با فرکانس 250 مگاهرتز هستند. میکروکنترلرهای STM32H5 با پشتیبانی از دمای محیط، بهترین قطعات برای محیط‌های سخت به‌شمار می‌روند. همچنین این محصولات با ارائه پیشنهاد امنیتی مقیاس‌پذیر برای پاسخ به نیازهای موجود، نیاز دستگاه‌های الکترونیک به اقدامات ایمنی را پاسخ می‌دهند.

میکروکنترلرهای سریSTM32H7

آخرین خانواده از سریهای پرفروش و محبوب STM32، مجموعه سری‌های STM32H7 هستند. در طراحی این ماژول‌های الکترونیکی برای اولین‌بار از فناوری فرایند 40 نانومتری و معماری الکترونیک ARM Cortex-M7 استفاده شد که امکان افزایش عملکرد آن‌ها در مقایسه با سری‌های قبلی میکروکنترلر Cortex-M را فراهم کرد.

خرید میکروکنترلر STM32

سریهای میکروکنترلر STM32 تنوع بالایی دارند که محبوب‌ترین آن‌ها در فروشگاه‌های معتبر در دسترس خریداران قرار می‌گیرند. بای بست الکترونیک یکی از معتبرترین مجموعه‌های فروش قطعات الکترونیک است که امکان خرید مقرون‌به‌صرفه میکروکنترلرهای اصلی را برای شما فراهم کرده است. شما می‌توانید برای خرید انواع آی‌سی‌های ریزپردازنده، قطعات اتوماسیون صنعتی، انواع بردها، کانکتور و سایر تجهیزات الکترونیکی به سایت این مجموعه مراجعه کنید.