Nowości narzędziowe IoT/STM32 z oferty STMicroelectronics

Nowości narzędziowe IoT/STM32 z oferty STMicroelectronics
Pobierz PDF Download icon
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.

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

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
czerwiec 2016
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik styczeń 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio luty 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje styczeń 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna styczeń 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich styczeń 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów