STEVAL-MKI231KA评估套件技术解析与应用指南

STMicroelectronics STEVAL-MKI231KA评估套件包含 STHS34PF80工业板和标准DIL24设备适配器。STHS34PF80是一款高灵敏度红外 (IR) 传感器，可以检测存在和运动。此评估套件提供了完整的STHS34PF80引脚布局，并配有VDD 电源线上的所需去耦电容器，可随时使用。STEVAL-MKI231KA评估套件包括一个带有Fresnel镜头的特设塑料支架，可验证该器件的性能。该板符合RoHS指令，用于存在检测应用。

数据手册：*附件：STMicroelectronics STEVAL-MKI231KA评估套件数据手册.pdf

特性

• 用户友好型STHS34PF80板
• 针对标准DIL24插槽的完整STHS34PF80引脚分配
• 兼容STEVAL-MKI109V3主板
• 符合RoHS指令

电路原理图

STEVAL-MKI231KA评估套件技术解析与应用指南

‌一、套件核心构成与技术定位‌

‌1. 硬件架构解析‌

• ‌主传感器模块‌：STHS34PF80低功耗红外传感器，专为‌人员存在检测与运动检测‌优化，具备高灵敏度与低功耗特性。
• ‌适配板卡‌：STEVAL-MKIGIBV5转换板，通过扁平电缆连接传感器，并提供标准DIL24封装兼容接口。
• ‌主板支持‌：STEVAL-MKI109V3专业MEMS适配器主板（基于STM32F401VE），作为传感器与PC的通信桥梁。
• ‌光学增强组件‌：附赠‌菲涅尔透镜支架‌，用于优化红外信号采集范围与信噪比。

‌2. 电气特性与接口定义‌

• ‌电源设计‌：VDD供电线路集成去耦电容（C1=330pF，C2=330pF），确保电源稳定性。
• ‌通信接口‌：支持I²C（SDA/SCL）与SPI（CS/SDO）双协议，通过跳线JP1/JP2配置引脚功能（见图2）。
• ‌中断输出‌：INT1/INT2引脚支持事件触发，适用于低功耗唤醒场景。

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‌二、关键电路设计要点‌

‌ 1. 传感器接口电路（图1） ‌

• ‌信号链路‌：SCX/SDX用于配置传感器工作模式，OSDO输出数据流。
• ‌阻抗匹配‌：R1/R2/R3均为0Ω电阻，预留CS信号调试路径（R2未焊接）。
• ‌电源滤波‌：C1（100nF）与C2（1μF）组成两级滤波网络，抑制高频噪声。

‌ 2. 适配板与主板互联（图2） ‌

• ‌引脚映射‌：JP1/JP2的12针接头完整引出传感器所有功能引脚，包括VDDIO、INT1/INT2、SDA/SCL等。
• ‌电平兼容‌：VDDIO支持3.3V/5V逻辑电平切换，适配不同主控平台。

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‌三、软件生态与开发流程‌

‌1. 工具链支持‌

• ‌Unico GUI‌：图形化界面实时配置传感器参数（如灵敏度、检测阈值）、可视化数据波形。
• ‌嵌入式驱动‌：提供基于STM32的示例代码，支持寄存器级操作与中断处理逻辑。

‌2. 典型应用场景配置‌

• ‌存在检测模式‌：通过设置STHS34PF80的「感知距离」与「采样率」，实现静态人体检测（如智能照明、安防监控）。
• ‌运动轨迹追踪‌：启用INT1中断触发动态扫描，结合菲涅尔透镜拓展检测角度。

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‌四、实战注意事项‌

‌1. 硬件布局建议‌

• ‌热管理‌：避免将传感器靠近发热源，菲涅尔透镜需保持清洁以确保红外透射率。
• ‌信号完整性‌：I²C/SPI走线远离高频时钟线路，并串联匹配电阻（如R1/R3）。

‌2. 功耗优化策略‌

• 利用STHS34PF80的‌多级功耗模式‌（如周期性采样+休眠），将平均电流控制在微安级。

‌3. 故障排查指南‌

• ‌通信失败‌：检查VDDIO电平是否匹配主控，确认I²C地址配置（默认0x5A）。
• ‌误触发问题‌：调整菲涅尔透镜聚焦角度，或通过Unico GUI校准基线阈值。

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‌五、扩展应用与生态兼容‌

• ‌多传感器融合‌：通过X-NUCLEO-IKS02A1扩展板集成加速度计、麦克风等MEMS器件，构建环境感知网络。
• ‌物联网终端集成‌：结合STM32Cube生态实现数据云端上传（如AWS IoT、阿里云平台）。