STMicroelectronics STEVAL-STWINBX1 SensorTile無線套件簡化物聯(lián)網環(huán)境（例如狀態(tài)監(jiān)測和預防性維護）中先進工業(yè)傳感應用的原型設計和測試。STEVAL-STWINBX1 SensorTile無線套件從原始STWIN套件 (STEVAL-STWINKT1B) 升級。該套件具有更高的振動測量機械精度、更高的穩(wěn)健性、可反映同類最佳MCU/工業(yè)傳感器的更新 BoM以及易于使用的外部附加組件接口。

數(shù)據手冊：*附件：STMicroelectronics STEVAL-STWINBX1 SensorTile無線套件數(shù)據手冊.pdf

STWIN.box套件包含STWIN.box內核系統(tǒng)、480mAh鋰聚合物電池、ST-LINK調試器用適配器、塑料外殼、DIL24傳感器用適配器板以及柔性電纜。借助諸多板載工業(yè)級傳感器和超低功耗MCU，可用于超低功耗、9 DoF運動傳感、寬帶寬振動分析、音頻和超聲波聲學檢查、精確的本地溫度以及環(huán)境監(jiān)測等應用。

源代碼提供豐富的軟件包。經過優(yōu)化的固件庫和完整的配套云應用程序有助于加快設計周期，從而創(chuàng)建端到端解決方案。該套件支持各種連接選項，包括內置RS485收發(fā)器、BLE、Wi-Fi和NFC。STWIN.box還包含一個34引腳擴展連接器，用于與STM32系列相關的小尺寸子板，例如STEVAL-C34KAT1振動計和溫度傳感器擴展板。STWIN.box適合用于采用ST和第三方軟件的工業(yè)物聯(lián)網應用的現(xiàn)場試驗、演示和PoC。

特性

• 用于振動監(jiān)測和超聲波檢測的多傳感無線平臺
• 基于STWIN.box核心系統(tǒng)板，具有處理、傳感、連接和擴展功能
• 用于獨立數(shù)據記錄應用的Micro SD卡插槽

功能框圖

基于STEVAL-STWINBX1的工業(yè)物聯(lián)網傳感節(jié)點開發(fā)指南

一、核心硬件架構解析

?STM32U585AII6Q微控制器?作為系統(tǒng)核心，集成了以下關鍵特性：

• 帶浮點單元的Arm Cortex-M33處理器（主頻160MHz）
• 內置TrustZone安全技術
• 2048KB Flash存儲器
• 超低功耗設計架構

?傳感器陣列配置?體現(xiàn)了工業(yè)級精度要求：

• ?IIS3DWB?：3軸數(shù)字振動傳感器，支持6kHz超寬帶寬
• ?ISM330DHCX?：6軸慣性測量單元（3軸加速度計+3軸陀螺儀）
• ?IIS2ICLX?：2軸數(shù)字傾斜儀，內置機器學習核心
• ?ILPS22QS?：雙量程絕對壓力傳感器（1.26/4 bar）
• ?IMP34DT05/IMP23ABSU?：工業(yè)級MEMS麥克風

二、預測性維護應用實現(xiàn)方案

2.1 數(shù)據采集優(yōu)化策略

工業(yè)設備監(jiān)測需考慮以下關鍵因素：

• ?振動分析?：利用IIS3DWB的6kHz帶寬捕捉高頻振動特征
• ?溫度監(jiān)測?：STTS22H溫度傳感器提供±0.5°C精度測量
• ?傾斜檢測?：IIS2ICLX提供高精度角度測量，適合機械對位應用

2.2 邊緣計算架構設計

系統(tǒng)支持分布式計算模式，通過以下方式實現(xiàn)：

• ?傳感器級處理?：ISM330DHCX和IIS2ICLX內置可編程狀態(tài)機和機器學習核心
• ?節(jié)點級預處理?：STM32U5在本地執(zhí)行數(shù)據濾波和特征提取
• ?云端協(xié)同?：通過Wi-Fi/藍牙實現(xiàn)數(shù)據上傳和算法更新

三、無線連接與擴展能力

?內置通信模塊?：

• Bluetooth Low Energy 5.0（BlueNRG-M2）
• Wi-Fi連接（EMW3080）
• NFC接口（ST25DV04K）
• RS485工業(yè)總線接口

?擴展接口?：

• 34針FPC連接器支持STM32生態(tài)系統(tǒng)擴展板
• 支持STEVAL-C34KAT1測振儀和溫度傳感器擴展板
• MicroSD卡槽支持獨立數(shù)據記錄應用

四、電源管理與部署考量

?供電系統(tǒng)特點?：

• 480mAh LiPo電池供電
• 超低功耗設計延長現(xiàn)場部署壽命
• 支持有線供電模式

?機械結構優(yōu)化?：

• 改進的測量精度和魯棒性設計
• 塑料外殼提供工業(yè)環(huán)境防護
• 緊湊尺寸便于安裝在設備關鍵位置

五、軟件開發(fā)與生態(tài)系統(tǒng)

?軟件支持框架?：

• FP-SNS-DATALOG2固件包提供完整示例
• STM32Cube生態(tài)系統(tǒng)的硬件抽象層
• 優(yōu)化的固件庫加速應用開發(fā)
• 第三方軟件兼容支持

六、典型應用場景實現(xiàn)

6.1 機械設備狀態(tài)監(jiān)測

• 軸承磨損早期檢測通過振動頻譜分析
• 電機不平衡監(jiān)測利用三軸加速度數(shù)據
• 齒輪箱故障診斷結合聲學和振動信號

6.2 工業(yè)環(huán)境監(jiān)測

• 溫度和氣壓變化跟蹤
• 超聲波泄漏檢測
• 結構健康監(jiān)測通過傾斜測量

七、開發(fā)最佳實踐

1. ?傳感器融合?：充分利用9自由度運動感知數(shù)據
2. ?功耗優(yōu)化?：合理配置采樣率和處理算法
3. ?數(shù)據安全?：利用STSAFE-A110實現(xiàn)認證和品牌保護
4. ?現(xiàn)場測試?：利用套件的完整組件進行原型驗證