wersja mobilna | kontakt z nami

Nowości narzędziowe IoT/STM32 z oferty STMicroelectronics

Numer: Czerwiec/2016

W artykule przedstawiamy dwie interesujące nowości narzędziowe z oferty STMicroelectronics, związane z mikrokontrolerami STM32 - kolejny zestaw z rodziny DISCOVERY z mikrokontrolerem STM32F7 (Cortex-M7) i bezprzewodowy multigate, wyposażony w kilka rodzajów interfejsów radiowych, w tym WiFi i Bluetooth.

Pobierz PDF

Zaczniemy od gorącej nowości, którą w połowie maja stał się nowy zestaw z serii DISCOVERY z mikrokontrolerem STM32F769NIH6. Mikrokontroler jest wyposażony w rdzeń Cortex-M7 (taktowanie do 216 MHz), ma wbudowane 2 MB pamięci Flash oraz 512+16+4 kB pamięci SRAM.

Fotografia 1. Zestaw STM32F769I-DISCO (32F769IDISCOVERY)

Fotografia 2. Cztery mikrofony MEMS dołączone do interfejsu DFSDM

Widok zestawu STM32F769I-DISCO (32F769IDISCOVERY) pokazano na fotografii 1. Na pierwszy rzut oka przypomina on cieszący się dużą popularnością zestaw STM32F746G-DISCO, ale w znaczący sposób różni się od niego wyposażeniem. Poza innym mikrokontrolerem w STM32F769I-DISCO zastosowano także:

  • cztery zamiast dwóch (jak w STM32F746G-DISCO) mikrofony MEMS (dołączone do interfejsu DFSDM - fotografia 2),
  • 128 Mb pamięci Flash z interfejsem Quad-SPI zamiast 512 Mb (jak w STM32F746G-DISCO),
  • interfejs Ethernet wyposażony w osprzęt Power Over Ethernet 802.3af, który umożliwia zasilanie urządzeń o mocy do 3 W za pomocą okablowania sieciowego,
  • "smartfonowy" wyświetlacz LCD z interfejsem MIPI-DSI oraz pojemnościowym ekranem dotykowym.

Elementy wyposażenia płytki zestawu STM32F769I-DISCO pokazano na fotografii 3. Tradycyjnie zestaw wyposażono w programator-debugger ST-Link/v2-1 (z obsługą mbed.org), interfejs USB-OTG HS, złącze kart MicroSD, kodek audio z wejściem i wyjściem analogowym (stereo), kanały Tx i Rx SPDIF, a fanów systemu Arduino ucieszy fakt zastosowania w zestawie złącz zgodnych z Arudino UNO. Użytkownik ma do swojej dyspozycji także 3 LED, jeden przycisk chwilowy oraz specjalne złącze (fotografia 4) dla ekspandera WiFi lub innego modułu z układem wyposażonym w interfejs I²C.

Fotografia 3. Elementy wyposażenia płytki zestawu STM32F769IDISCO

Fotografia 4. Użytkownik ma do dyspozycji 3 diody LED, 1 przycisk chwilowy oraz specjalne złącze

Duża moc obliczeniowa mikrokontrolera zastosowanego w zestawie pozwoliła na przygotowanie efektownych przykładów aplikacyjnych, które są domyślnie zapisane w pamięci Flash mikrokontrolera. Wśród nich są zarówno znane już z zestawu STM32F429I-DISCO odtwarzacze multimedialne i rejestrator audio, pokazany po raz pierwszy w zestawie STM32F746G-DISCO serwer VNC, a w ramach promowania bibliotek graficznych TouchGFX i Embedded Wizard przygotowano także przykłady interfejsów użytkownika kilku aplikacji z wykorzystaniem obydwu bibliotek (jeden z przykładów pokazano na fotografii 5).

Nieco bardziej rewolucyjną nowością narzędziową jest STEVAL-IDI004V2 (fotografia 6), który integruje w sobie wszystkie standardowe interfejsy radiowe, tworząc wdzięczną platformę do eksperymentów, także w "branży" IoT.

Fotografia 5. Przykładowy interfejs użytkownika wykonany z użyciem bibliotek TouchGFX i Embedded Wizard

Fotografia 6. Nieco bardziej rewolucyjną nowością narzędziową jest STEVAL-IDI004V2

W zestawie zintegrowano 4 nowoczesne interfejsy radiowe, których działanie można weryfikować jednocześnie w ramach jednego rozwiązania sprzętowego i jednej aplikacji. Są to:

  • interfejs WiFi 2,4 GHz IEEE 802.11 b/g/n wykonany na module SPWF01SA.11, wyposażony w stos TCP/IP z obsługą protokołu bezpieczeństwa TLS/SSL i możliwość bezprzewodowej wymiany firmware,
  • interfejs ISM 868 MHz wykonany na module SP1ML-868 (wbudowany transceiver SPIRIT1),
  • interfejs Bluetooth 4.0 (BLE) wykonany na module SPBT2932DM,
  • interfejs NFC wykonany na transceiverze HFC CR95HF, działającym w paśmie 13,56 MHz.

Rysunek 7. Aplikacja konfiguracyjna z funkcjami użytkowymi dla Androida/iPhone

Wszystkie moduły radiowe użyte w prezentowanym zestawie wyposażono w zintegrowane anteny, przy czym moduły BT/ISM/WiFi korzystają z miniaturowych anten ceramicznych montowanych na płytkach modułów, transceiver NFC współpracuje z anteną o większych wymiarach, wykonaną na płytce drukowane zestawu.

Wszystkie moduły radiowe są obsługiwane za pomocą poleceń AT+, komunikują się one z otoczeniem za pośrednictwem interfejsów UART. Transceiver NFC wykorzystuje do komunikacji z otoczeniem interfejs SPI.

"Otoczeniem" modułów radiowych w prezentowanym zestawie jest mikrokontroler STM32F103RE, który domyślnie spełnia rolę mostka komunikacyjnego, który współpracuje z aplikacją konfiguracyjną z funkcjami użytkowymi dla Androida/iPhone (rysunek 7) oraz aplikacją konfiguracyjną przygotowaną dla PC, która komunikuje się z mikrokontrolerem za pomocą USB wbudowanego w zestaw.

Konstruktorzy zestawu wyprowadzili interfejs SWD tego mikrokontrolera, co pozwala użytkownikowi na zapisanie w pamięci Flash i użycie własnego firmware.

Podobny zabieg zastosowano w przypadku modułów WiFi i ISM - każdy z nich ma wbudowany własny mikrokontroler z rodziny STM32, w którym użytkownik może wymienić firmware, dostosowując funkcjonalność modułów do własnych potrzeb.

Ze względu na dobrą jakość stosów komunikacyjnych zaimplementowanych w modułach radiowych potrzebę ich wymiany lub modyfikacji będzie miało niewielu konstruktorów, ale cenne jest to, że pomimo prostoty zestawu taka możliwość jest dostępna.

Piotr Zbysiński, EP

Pozostałe artykuły

Amazon Alexa. Instalowanie i obsługa głośnika Echo Dot

Numer: Wrzesień/2017

W artykule poświęconym asystentce głosowej Alexa zaprezentujemy produkowany przez firmę Amazon głośnik Echo Dot. Opiszemy sposób skonfigurowania głośnika i instalacji umiejętności Skills oraz praktyczne przykłady użycia wbudowanej w głośnik asystentki głosowej Alexa.

Programowanie pamięci zewnętrznych w systemie z STM32 za pomocą ST-Link

Numer: Wrzesień/2016

Podczas budowania systemów mikroprocesorowych wyposażonych w zewnętrzne układy pamięci często pojawia się potrzeba podglądu i modyfikacji ich zawartości. O ile z dostępem do wewnętrznej pamięci mikrokontrolera najczęściej nie ma problemu (realizuje to programator/debugger), o tyle z dostępem do pamięci zewnętrznych dołączonych do mikrokontrolera nie jest już tak łatwo. Można oczywiście posiłkować się specjalnie tworzonymi ...

Zastosowanie inteligentnych urządzeń w celu zwiększenia sprawności energetycznej rozwiązań IoT

Numer: Wrzesień/2016

Technologia Internet of Things (IoT) będzie wykorzystywała rozproszone czujniki w celu zwiększenia inteligencji otaczających nas urządzeń. Dzięki możliwości wykrywania substancji chemicznych, wilgoci, temperatury i innych zmiennych środowiskowych, systemy IoT będą w stanie dostosowywać warunki panujące w budynkach w celu zapewnienia wygody ich użytkownikom, zwiększać wydajność fabryk oraz efektywność dystrybucji dzięki stałemu ...

Pomiary zaburzeń elektromagnetycznych (EMI) przyrządami Rigola. Oprogramowanie S1210 EMI Pre-compliance Software

Numer: Wrzesień/2016

Pomiary kompatybilności EMC stanowią już integralny etap produkcji urządzeń elektronicznych, bez którego w zasadzie nie jest możliwe wprowadzenie produktu na rynek. Każde nowo zaprojektowane urządzenie musi przejść serię dokładnych pomiarów i badań określających, czy spełnia ono coraz bardziej restrykcyjne normy. Wszystko dla dobra użytkowników i pognębienia konstruktorów, przed którymi pojawiają się problemy niemal nie do ...

Szybkie ładowanie urządzeń przenośnych przez USB

Numer: Wrzesień/2016

USB to najpopularniejszy interfejs komputerowy na świecie. Został wprowadzony jako sposób na dołączanie dodatkowych urządzeń do komputerów PC, ale szybko zdobył popularność i pojawił się także w innych zastosowaniach. Obecnie większość przenośnych urządzeń elektronicznych korzysta z USB do przesyłania danych, komunikacji z innym drobnym sprzętem oraz do wymiany danych z komputerem PC, a także do zasilania. Interfejs USB 2.0 ...

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Październik 2017

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym