STM32 "Μπλε χάπι" Progmaming μέσω Arduino IDE & USB: 8 βήματα

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Συγκρίνοντας το γενικό πρωτότυπο πίνακα STM32F (δηλαδή το Blue Pill) με το αντίθετο μέρος του, το Arduino είναι εύκολο να δει πόσους περισσότερους πόρους διαθέτει, γεγονός που ανοίγει πολλές νέες ευκαιρίες για έργα IOT.

Τα μειονεκτήματα είναι η έλλειψη υποστήριξης σε αυτό. Στην πραγματικότητα δεν είναι πραγματικά έλλειψη υποστήριξης, αλλά είναι πολύ διαδεδομένη σε πολλά φόρουμ, ιστολόγια και πολλές άλλες σελίδες. Πολλά είναι ξεπερασμένα.

Θα περιγράψω τις εμπειρίες μου για να αποκτήσω έναν από αυτούς τους πίνακες όχι μόνο που έχουν διαμορφωθεί από το Arduino IDE αλλά και μέσω του ενσωματωμένου συνδετήρα USB.

Θα δείξω επίσης πώς ανεβάζετε το Bootloader χρησιμοποιώντας το ST-Link V2.

Βήμα 1: Μέρη:

Θα χρειαστείτε μερικά μέρη:

1. Το πρώτο πράγμα που θα χρειαστείτε είναι, φυσικά, μια πρωτότυπη πλακέτα ST32F103. Το "Blue Pill" είναι το πώς είναι γνωστό και μπορείτε να το αγοράσετε σε προσιτή τιμή σε πολλά καταστήματα ηλεκτρονικού εμπορίου.
2. Μια μονάδα ST-Link V2
3. Καλώδια ψωμιού και άλματα

Βήμα 2: Λογισμικό που θα χρειαστείτε:

1. Πρώτα απ 'όλα, Arduino IDE. Εάν δεν το κατεβάσατε ακόμα, αυτός είναι ο σύνδεσμος: https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Δοκιμάζω αυτό το εκπαιδευτικό με την έκδοση 1.8.11, 1.8.12 και την έκδοση της εφαρμογής, που λειτουργούν μόνο για Windows 8 και 10. Δεν θα καλύψω αυτήν την εγκατάσταση λογισμικού, αφού υπάρχουν πολλές πληροφορίες σχετικά με το πώς να το κάνετε.

2. Από τον ιστότοπο STM θα χρειαστείτε το παρακάτω λογισμικό. Είναι απαραίτητο να δημιουργήσετε έναν λογαριασμό:

   1. Πρόγραμμα οδήγησης παραθύρων ST-Link V2:
   2. Βοηθητικό πρόγραμμα STM32-Link (https://my.st.com/content/my_st_com/en/products/development-tools/software-development-tools/stm32-software-development-tools/stm32-programmers/stsw-link004.html).
3. Τότε ήρθε η ώρα να κατεβάσετε τον φορτωτή εκκίνησης. Αυτό είναι που θα επιτρέψει στο Blue Pill να συνδεθεί με USB υπολογιστή. Αυτός είναι ο σύνδεσμος προς αυτό:

Σημειώστε ότι θα χρειαστείτε επίσης να προσθέσετε πίνακες στο Arduino IDE. Θα εξηγήσω λεπτομερώς πώς γίνεται αυτό.

Βήμα 3: Γενικός πίνακας πρωτοτύπων STM32F103, το μπλε χάπι

Τώρα μια σύντομη εξήγηση σχετικά με τον πρωτότυπο πίνακα STM32F103, γνωστός από το "Blue Pill".

Αυτό είναι υλικό ανοιχτού κώδικα, μοιάζει με Arduino Nano (σχεδόν παρόμοιο μέγεθος). Μπορεί να βρείτε πολλές διαφορετικές κατασκευές, αλλά ακολουθούν πολύ σχηματικά, ακόμη και τα ζητήματα.

Mayσως ρωτήσετε: «Αν μοιάζει με Arduino Nano, γιατί πρέπει να μετακομίσω σε διαφορετικό υλικό;

Η απάντηση είναι απλή. Όπως είπα ήδη, εάν το έργο σας χρειάζεται Faster Micro ελεγκτή, με περισσότερα GPIO (33 συνολικά), περισσότερες και/ή ακριβείς εισόδους ADC (10 εισόδους x 12 Bits ανάλυση), περισσότερες αναλογικές εξόδους (15), περισσότερες διεπαφές επικοινωνίας κ.λπ. ? αυτός είναι ο μικροελεγκτής που μπορεί να χρειαστείτε.

Πάνω υπάρχει το pin out και το σχηματικό διάγραμμα.

Τώρα, μερικές συμβουλές:

1. Πρόκειται για μικροελεγκτή 3V3. Παρά το γεγονός ότι ορισμένες καρφίτσες είναι ανθεκτικές στα 5V, προτείνω να διατηρείτε τα αξεσουάρ σε υψηλά επίπεδα σε 3V3, διαφορετικά μπορείτε να τηγανίσετε το Blue Pill.
2. Τα PA11 και PA12 του Pin δεν είναι διαθέσιμα, εφόσον είναι υπεύθυνα για την επικοινωνία USB.
3. Μιλώντας για USB, θα βρείτε πολλούς ιστότοπους και ιστολόγια που ενημερώνουν ότι το Blue Pill έχει λανθασμένη τιμή αντίστασης έλξης στις θύρες του. Σύμφωνα με τότε, είναι σε γενικές γραμμές 10KΩ αντί για 4, 7KΩ. Αυτό μπορεί να προκαλέσει προβλήματα σύνδεσης USB. Για να είμαι ειλικρινής, έχω 3 πίνακες και δεν είχα ποτέ πρόβλημα να συνδέσω οποιοδήποτε από τότε σε οποιοδήποτε φορητό υπολογιστή. Επομένως, θα συνιστούσα να το δουλέψετε μόνο αν αντιμετωπίσετε πραγματικά προβλήματα σύνδεσης USB στον υπολογιστή σας. Αργά βρήκα ένα κύκλωμα αν αυτή η τιμή αντίστασης ήταν πράγματι 10KΩ. Πηγαίνετε στο σχήμα…. Η λύση κολλάει μια αντίσταση 1.5KΩ ή 1.8KΩ μεταξύ του πείρου PA12 και 5V vcc.
4. Μια προσεκτική ματιά στο διάγραμμα είναι επίσης πιθανό να δει ότι δεν υπάρχει προστασία μεταξύ γραμμών τροφοδοσίας 5V και USB 5V. ΠΡΟΣΟΧΗ OR ΑΠΛΑ αποφύγετε τη χρήση πολλαπλών πηγών τροφοδοσίας. Μπορείτε να τηγανίσετε τη θύρα USB του υπολογιστή σας, εάν χρησιμοποιείτε εξωτερικό μέσο τροφοδοσίας 5V όταν ο πίνακας είναι συνδεδεμένος σε USB.

Βήμα 4: Προσαρμογέας USB ST LINK V2

Το ST LINK V2 είναι προσαρμογέας USB σε SWD, σχεδιασμένο για εργασίες εντοπισμού σφαλμάτων και προγραμματισμού.

Εάν σκοπεύετε να εργαστείτε με το τσιπ STM32 με σοβαρό τρόπο, θα χρειαστείτε αυτό το εργαλείο. Σας επιτρέπει να επικοινωνείτε απευθείας με το τσιπ μέσω σύνδεσης κεφαλής SWB.

Υπάρχουν πολλά ιστολόγια και ιστότοποι με οδηγίες για τον τρόπο φόρτωσης μέσω προσαρμογέα USB σε TTL, αλλά δεν βρήκα κανένα που να χρησιμοποιεί αυτό το εργαλείο για τη φόρτωση του φορτωτή εκκίνησης.

Αυτό επιτρέπει επίσης τον προγραμματισμό του Blue Pill με τον αρχικό φορτωτή εκκίνησης χρησιμοποιώντας το λογισμικό STM32Cube Programmer (ίσως θα δημιουργήσω έναν οδηγό για αυτό στο μέλλον).

Για να εγκαταστήσετε τη μονάδα Windows ακολουθήστε τα εξής βήματα:

1. Αποσυμπιέστε το ληφθέν αρχείο
2. Εκτελέστε "stlink_winusb_install.bat ως Διαχειριστής
3. Πατήστε το πλήκτρο αφού τελειώσει.
4. Συνδέστε το ST-Link V2 σε οποιοδήποτε διαθέσιμο USB υπολογιστή.

Θυμηθείτε: Αυτό θα εγκαταστήσει μια συσκευή USB και όχι μια θύρα comm.

Βήμα 5: Timeρα για έναρξη πραγματικής εργασίας: Φόρτωση STM32Duino Boot Loader

Πρώτα πράγματα πρώτα: συνδέστε το ST-Link με το Blue Pill. Αυτό είναι πολύ απλό, μόλις επισημανθεί το ST pin out στη θήκη του.

Σύνδεσμος ST-Link Blue Pill SWD

pin2- SWDIO pin2- SWIO (ή IO σε μερικούς πίνακες)

pin3- GND pin4- GND

pin6- SWCLKpin3- SWCLK (ή απλά CLK)

pin7- 3.3V pin1- 3V3

Η καρφίτσα ST-Link V2 out είναι σαφής ετικέτα στο σώμα της.

Εκτελέστε το λογισμικό "STM32 ST-Link Utility" (μπορεί να έχετε ήδη εγκαταστήσει στον υπολογιστή σας).

Μόλις φορτωθεί το λογισμικό, θα ανακτήσει όλα τα δεδομένα στη μνήμη Boot0. Εάν όχι, κάντε κλικ στο "Συνδέσου στη συσκευή", το βύσμα πρίζας με ένα εικονίδιο μπουλονιού. Θα ανακτήσει επίσης πολλές πληροφορίες τσιπ STM32.

Το φορτίο δυαδικού αρχείου είναι πολύ απλό:

1. Μετακινήστε το βραχυκυκλωτήρα "Boot0" στη θέση "1"
2. Κάντε κλικ στο "Δυαδικό"
3. Επιλέξτε αρχείο Bootloader (.bin)
4. Στο μενού, κάντε κλικ στο "Στόχος" και "Πρόγραμμα".

Αυτό θα επιτρέψει τη φόρτωση του Boot0 με νέο Bootloader.

1. Επιστρέψτε το άλτη "Boot0" στη θέση "0"
2. Πατήστε το κουμπί επαναφοράς.

ΠΡΟΣΟΧΗ: Δεν θα χρειαστεί ποτέ να μετακινήσετε το άλτη Boot0 πλέον στη θέση "1" για να φορτώσετε προγράμματα που δημιουργήθηκαν στο Arduino IDE.

Βήμα 6: Timeρα για συμφωνία με το Arduino IDE

Ενδέχεται να παρατηρήσετε μετά τη φόρτωση "generic_boot20_pc13.bin" η θύρα USB του Blue Pill που αναγνωρίζετε από τη Διαχείριση Συσκευών του υπολογιστή ως "Σειρά Maple (COMx)".

Για να προετοιμάσετε το Arduino IDE για να αντιμετωπίσετε το STM32, ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα:

Βήμα 7: Timeρα για συμφωνία με το Arduino IDE

Τώρα ίσως παρατηρήσατε, συνδέοντας τη θύρα USB στον υπολογιστή σας, θα αναγνωριζόταν ως "Σειρά Maple (COMx)".

Τώρα, ας προετοιμάσουμε το Arduino IDE για προγραμματισμό STM32. Ανοίξτε το Arduino IDE, εάν δεν το έχετε ανοίξει ακόμα:

1. Μεταβείτε στο μενού Αρχείο και επιλέξτε "Προτιμήσεις". Αυτό θα ανοίξει το παράθυρο Προτιμήσεις.
2. Κάντε κλικ στο εικονίδιο διπλού τετραγώνου κοντά στο πλαίσιο κειμένου "Additional Boards Manager Url".
3. Μέσα στο πλαίσιο κειμένου, αντιγράψτε και επικολλήστε τους παρακάτω συνδέσμους, μία κάθε γραμμή: https://dan.drown.org/stm32duino/package_STM32duino_index.jsonhttps://github.com/stm32duino/BoardManagerFiles/raw/master/STM32/package_stm_index.jsonYou χρειάζονται και οι δύο πίνακες που βρίσκονται σε αυτούς τους συνδέσμους.
4. Τώρα μεταβείτε στο μενού "Tools" και επιλέξτε "Board Manager". Αυτό θα ανοίξει το παράθυρο "Board Manager".
5. Βεβαιωθείτε ότι το "Όλα" είναι επιλεγμένο στο "Τύπος" και στο πλαίσιο κειμένου "STM32F1"
6. Εμφανίζεται η εγκατάσταση και των δύο επιλογών.

Βήμα 8: Το "Gran Finale"

Τώρα, μπορείτε να πληκτρολογήσετε τον κωδικό σας και να τον μεταγλωττίσετε.

Συνδέστε το "Μπλε χάπι" και ορίστε τις διαμορφώσεις όπως είναι στην εικόνα. Βεβαιωθείτε ότι έχετε επιλέξει τη σωστή θύρα.

Έτσι, τώρα είναι έτοιμο να ανεβάσει κώδικα στο "Blue Pill".

Ελπίζω να σας βοηθήσει!