1.0 Arduino für STM32 Überblick

Stoffverteilung entsprechend dem Bildungsplan Jahrgangsstufe 1 TGI Baden Württemberg. NUCLEO L152RE Synopsis: [stm32l152re-Überblick] [Referenz-Manual RM008] [Datenblatt stm32l152re] [API stm23duino] Beschafft bei reichelt.de Pin Belegung Grüne LED an PA5 (D13) , Blauer UserButton an PC13 mit PullUp-Widerstand und ist entprellt. Mit analogWrite(Pin,Wert) können nur die 6 von Arduino vorgesehenen Pins verwendet werden. Aduino Pin STM32 Pin…

1.1 Einstieg in Arduino für STM32

Forum der STM32 Boardleute: https://www.stm32duino.com Anleitung für MacOS Arduino Software laden und installieren.Unter Voreinstellungen zusätzliche Boardverwalter-URL eingeben damit die Erweiterung gefunden wird:https://github.com/stm32duino/BoardManagerFiles/raw/main/package_stmicroelectronics_index.json Arduino-IDE NEU Starten => Dann wird Eintrag unter Voreinstellungen erst aktiv!​DANN In den Boardverwalter gehen und STM32 MCU based borads installierenWerkzeuge => Board => Boardverwalter => STM32 => Installieren Das richtige Board auswählen:Werkzeuge…

1.1b Bitschubserei

Synopsis: [MezData: Ausdrücke und Operatoren] [SPS-Logik-Simulation] Hinweise: Zur Veranschaulichung habe ich hier unsigned char a; // 8 Bit ohne Vorzeichen verwendet. In den [] Klammern stehen Ausdrücke mit dem gleichen Effekt. Bits verschieben (Bitshift) Jede Stelle nach links schieben << multipliziert mit 2. Jede Stelle nach rechts schieben >> dividiert durch 2, Nachkommastellen werden abgeschnitten….

1.1d 🚧 C Datentypen für Arduino

Einfache Datentypen Die Tabelleninhalte wurden für STM32 Arduino mit Testsoftware ermittelt. Es gibt Unterschiede in der Interpretation der Datentypen bei verschiedenen Compilern und µCs. In C/C++ hat es daher zusätzliche Datentypen, mit denen Vorzeichenbehaftung und Bitbreite compilerunabhängig festgelegt werden können. Datentyp #Bits #Werte Wertebereich entspricht Bemerkung bool 8 2 false (=0), true (≠0) char (ist…

1.1p 🚧 printf, sprintf

Formatiertes Ausgeben von Werten Tests mit Java Ausgabe Test mit Arduino STM32 Bei dem Testprogramm wird ab Floating Point normalerweise nur noch Mist ausgegeben!Das liegt daran, dass die Verarbeitung von Fließkommaformatierungen recht viel Programmspeicher (ca. 2,5 KiByte) benötigen würde und bei den kleinen µC dies vermieden werden sollte, so wurde der Code für Float Printf…

1.1s 🚧 Spickzettel

Sammlung für die lokale Formelsammlung 🤠. Beispielsketch Sketch nennt man bei Arduino die Entwürfe für ein Programm. Ein Sketch ist eine Textdatei z.B. “Beispiel” mit der Endung .ino also Beispiel.ino. Die Datei muss sich in einem gleichnamigen Ordner hier Beispiel befinden. Dafür #define Die Pins am µC haben Bezeichnungen wie D13 oder PC13. Damit die…

1.1x STM32 GPIO Ports

Hier eine etwas vereinfachte Betrachtung, für Details Doku lesen: [Referenz Manual rm0038 S183ff.] [Datenblatt stm32l152re S92] [STM32-API] Prinzip-Schaltbild für einen I/O-Pin Veranschaulichung I/O Pin Teilschaltung mit Digital Einstieg in die Vielfalt der Einstellmöglichkeiten. Jeder Pin kann als General Purpose Input/Output  (Allzweckeingabe/-ausgabe) oder mit einer alternativen Funktion verwendet werden. Im Vergleich mit dem oberen Blockschaltbild fehlen…

1.2 Aufgaben zum Einstieg

SOS ausgeben mit BoardLED D13. … – – – … Auf der BoardLED 13 soll ein SOS-Blinken ausgegeben werden.Hier das Zeitschema zur Ausgabe. Mit einer Variable int dit soll die Dauer des kurzen Signals einstellbar sein.Zum Testen usw. https://morsedecoder.comErstellen Sie ein Programm, ein dit soll die Länge 200ms haben. Hier ein paar Anregungen: String ausgeben…

1.3 Zustandsdiagramm

Benötigte Hilfsmittel: TGI-Formelsammlung, Software Umlet, Anleitung zu Umlet: Tipp: Um Diagramme automatisch in der passenden Größe dar zu stellen: style=autoresize Fußgängerampel mit UML-Zustandsdiagramm entwickeln Die [Fußgängerampel] wird mit UML-Zustandsdiagramm erneut entwickelt. Schauen Sie sich den alten Lösungs-Quellcode noch einmal an. Aus der Digitaltechnik kennen Sie ja bereits Zustandsdiagramme, sie sind ein praktisches Werkzeug um Automaten…

1.4 Interrupts

Die BOARD_LED an PA5 (D13) soll bei Betätigung vom Board-Taster USER_BUTTON an PC13 immer langsamer blinken. Der Taster ist entprellt und Low aktiv. ❓ Wenn die Zeit länger wird, bewirkt ein kurzer Tastendruck oft keine Veränderung mehr. Warum? Lösung: Taster öfter überprüfen Immer wieder vorbeischauen ob der Taster gedrückt wurde nennt man Polling auf den…

1.5 ⏲ Timer

Dank der STM32-Arduino HardwareTimer library wird man von den nicht ganz einfachen Details der STM32 Timer zunächst verschont. Info: In der MBED-Umgebung könnte das so aussehen: Ticker Dort wird mit Threads gearbeitet, die schlafen gelegt werden, erinnert mich an Java..Hier nun der Weg mit STM32-Arduino. (Unterschied zu Atmel-AVR bei Register Compare, hier kein +1 zu…

1.6 🚧 Frequenz und Periodendauer

1.6 🚧 Frequenz und Periodendauer

[de.wikipedia.org/wiki/Frequenz 🔗] Die Frequenz f eines Signals ist die Anzahl der Wiederholungen pro Sekunde.Im Beispiel ein Rechtecksignal. Die Periodendauer T ist dabei z.B. die Zeit von steigender zur steigender Flanke. Um die Frequenz zu messen kann z.B. die Anzahl der steigenden Taktflanken in einer Sekunde gezählt werden.Bei niedrigen Frequenzen wird eher die Periodendauer T gemessen.Oft…

1.7 🚧 PWM (PulsWeitenModulation) Ausgabe

1.7 🚧 PWM (PulsWeitenModulation) Ausgabe

Synopsis: [de.wikipedia.org/wiki/Pulsdauermodulation 🔗] [www.arduino.cc/reference/en/language/functions/analog-io/analogwrite/ 🔗]Wieder so ein “explosives” 🧨 Thema! Sobald man sich näher damit beschäftigt kann es spannend aber auch kompliziert werden… Arduino: analogWrite() [docs.arduino.cc/learn/microcontrollers/analog-output/ 🔗] Die Helligkeit der LED an PC7 soll durch den low-aktiven prellfreien UserButton an PC13 in den Stufen0% -> 25% -> 50% -> 75% -> 100% -> 0% usw.mit…

3.0 Schnittstellen und Module Überblick

SPI I2C UART Prinzip Master—Slave Master-Slave Gleichberechtigt Anzahl Kommunikations-Teilnehmer 1 Master,beliebig viele Slaves 1 Master, bis 127 Slaves Zwei Teilnehmer Übertragungsart Vollduplex Halbduplex Halb-/Vollduplex Datenübertragungsrate bis zu 10MHz typ. 3,4 Mbit/s bis zu 5Mbit/s 50..3.000.000Bit/s Anzahl Leitungen minimal 4 2 minimal 2 Taktsynchron synchron synchron asynchron Anschlüsse SCLK, MOSI, MISO , SS SDA, SCK TX,RX…

3.1 AD / DA Wandlung

3.1 AD / DA Wandlung

[How to get the best ADC accuracy in STM32 microcontrollers][Was sind A/D- und D/A-Wandler?][MezData: Analog und Digital] [Wikipedia: Analog-Digital-Umsetzer] Analoge Spannung in digitalen Wert wandeln Eine Eingangsspannung Ue wird mit einer Referenzspannung Uref verglichen und das Verhältnis als n-stellige Binärzahl ausgegeben.Je mehr Stellen (Bits) der Digitalwert hat desto genauer lässt sich die Spannung umwandeln.Die Auflösung…

3.2 Servo steuern mit PWM

3.2 Servo steuern mit PWM

[L293D] [MezData: Servos][Arduino Servo Library][MezData: Modellbau-Servotester mit Pulsweiten-Anzeige] Modellbauservo Ein Modellbauservo wird durch die Breite eines Impulses gesteuert. Der Stellwinkel des Servos ist proportional zur Impulsbreite. Alle 20 ms sollte ein Steuerimpuls kommen. Die übliche Impulsbreite bewegt sich zwischen 1 ms und 2 ms. Servos können auch ausserhalb dieses Bereiches noch gesteuert werden, drehen weiter,…

3.5 🚧 Sensoren

Bosch BMP280 Druck und Temperatursensor mit I2C und SPI Schnittstelle [Infoseite zum Sensor Pressure sensor BMP280] [Bosch Datenblatt] [MezData Links zu Sensoren] Ich nutze PB8 und PB9 für I2C. PB10 und PB11 könnten auch I2C werden jedoch als USART für das Bluetooth-Modul benötigt. I2C Schnittstelle auf Seriell ausgeben I2C auf LCD ausgeben SPI Schnittstelle Wägemodul…

3.6 🚧 UART / RS232

Synopsis: [de.wikipedia.org/wiki/Universal_Asynchronous_Receiver_Transmitter 🔗] [www.arduino.cc/reference/en/language/functions/communication/serial/ 🔗]Nochmal anschauen: 2.6 Schieberegister Ist die älteste und schwierigste einfache Serielle Schnittstelle. Die Datenübertragung erfolgt asynchron (eine Baud-Rate muss eingestellt werden) und hat Start- und Stopp-Bits ausserdem kann ein Paritätsbit übertragen werden. Es ist die elementare serielle Schnittstelle für Arduino, darüber werden viele der Boards programmiert und darüber wird mit dem…

3.7 🚧 I2C Schnittstelle

3.7 🚧 I2C Schnittstelle

[MezData: Links-I2C] [Portexpander HLF 8574] [Temperatursensor LM75A] [Druck- und Temperatursensor BMP280] [MezData: Discovery-Room][stm32-I2C-Lib][Elektrische Gedanken] Einlesen in die Theorie der Schnittstelle Befehl / Beispiel Beschreibung #include <Wire.h> // I2C-Library I2C Library laden Wire.begin();Wire.begin(SDA, SCL); // Alternative Leitungen festlegen Schnittstelle starten Wire.beginTransmission(0x27); Daten sollen zu Zieladresse 0x27 gesendet werden Datenpuffer wird geleert.Der Datenpuffer ist 32 Byte groß…

3.8 🍀 SPI Schnittstelle

3.8 🍀 SPI Schnittstelle

Synopsis: [az-delivery.de/products/saleae-logic-analyzer][mikrocontroller.net/articles/Serial_Peripheral_Interface][mikrocontroller.net/articles/SPI_Daisychain][docs.arduino.cc/learn/communication/spi][analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/MAX7219-MAX7221.pdf][learn.sparkfun.com/tutorials/serial-peripheral-interface-spi/all][ti.com/lit/ds/symlink/sn74hc595.pdf] 1. Funktionsprinzip der SPI-Schnittstelle SPI bedeutet Serial Peripheral Interface und dient hauptsächlich zur seriellen Datenübertragung von einem µC zu einer Peripherie und von der Peripherie zum µC. Die Datenübertragung wird durch einen Master/Controller gesteuert. Er gibt den Takt der Übertragung über eine Leitung SCK (Serial Clock) und wählt über eine Leitung CS/SS (Chip…