从0开始构建Arduino_STM32

Posted 2021-06-17 卓晴

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了从0开始构建Arduino_STM32相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

简介：测试了直接从STM32F103C芯片搭建能够适合于Arduino进行开发的最小系统，并对于最基础的功能进行了测试。

关键词： STM32，Arduino

§01 构建Arduino STM32

利用Arduino完成对于STM32的开发，特别是对于手边具有大量的STM32F103C来说，利用它可以提高应用的效率。在 安装 Arduino IDE 中STM32 软件包，ESP8266软件包 给出了如何在Arduino IDE的设置STM32开发软件包。

由于手边已经具有了STM32 Bootloader软件接口，所以下面的实验只是利用Arduino IDE的Export Compiled Binary的功能来生成应用程的二进制文件，然后在通过STM32Bootloader下载到STM32F103C芯片中。

STM32F103具有三个UART，可以应用在 Arduino基本人机接口：点阵LED、汉字库、键盘 中完成对于人脸识别模块、语言模块、WiFi ESP8266模块的通讯中。

1、构建Arduino STM32

在 SHENZHEN_SCHEMATIC 中除了设计Arduino 的参考电路图。

▲ 图1-1 STM32F103最小系统的参考设计电路

^{▲ 图1-1 STM32F103最小系统的参考设计电路}

在 Introduction to the STM32 Blue Pill (STM32duino) 给出了STM32F103C ArduinoIDE中的管脚定义。

▲ 图1-2 STM32F103 Arduino 管脚定义图

^{▲ 图1-2 STM32F103 Arduino 管脚定义图}

参照上面电路设计设计测试STM32F103C最小系统图。

2、电路设计¹

▲ 图1-2-1 测试电路SCH

^{▲ 图1-2-1 测试电路SCH}

▲ 图1-3 快速制版PCB

^{▲ 图1-3 快速制版PCB}

3、初步测试

焊接电路板之后进行测试。

▲ 图1-4 测试电路板

^{▲ 图1-4 测试电路板}

§02 软件调试

1、下载程序工具

使用STM32BOODLOADER软件完成STM32软件下载，它是利用了MCU本身的串口Bootloader完成程序下载。

▲ 图2-1 STM32BOOTLOADER

^{▲ 图2-1 STM32BOOTLOADER}

下载程序：

利用Arduino Sketch中的Export Compiled Binary生成执行文件。在STM32Bootloader中Download Filename中输入对应在执行程序生成的Binary文件便可以正常下载。

（1）测试程序

/*
**==============================================================================
** TEST1.C:             -- by Dr. ZhuoQing, 2021-05-31
**
**==============================================================================
*/
#define ON(pin)                 digitalWrite(pin, HIGH)
#define OFF(pin)                digitalWrite(pin, LOW)
#define VAL(pin)                digitalRead(pin)
#define IN(pin)                 pinMode(pin, INPUT)
#define OUT(pin)                pinMode(pin, OUTPUT)
#define LED PB12
//------------------------------------------------------------------------------
void setup(void) {
    pinMode(LED, OUTPUT);
}
//------------------------------------------------------------------------------
void loop(void) {
    ON(LED);
    delay(200);
    OFF(LED);
    delay(100);
}
//==============================================================================
//                END OF FILE : TEST1.C
//------------------------------------------------------------------------------

（2）程序运行结果

▲ 图2-2 示例程序运行结果

^{▲ 图2-2 示例程序运行结果}

测试的工作电流大约为44mA左右。如果将内部工作频率修改为128MHz ，此时工作电流将会达到61mA左边。

▲ 图2-3 晶振测量到的频率信号

^{▲ 图2-3 晶振测量到的频率信号}

2、测试串口

（1）测试程序

/*
**==============================================================================
** TEST1.C:             -- by Dr. ZhuoQing, 2021-05-31
**
**==============================================================================
*/
#define ON(pin)                 digitalWrite(pin, HIGH)
#define OFF(pin)                digitalWrite(pin, LOW)
#define VAL(pin)                digitalRead(pin)
#define IN(pin)                 pinMode(pin, INPUT)
#define OUT(pin)                pinMode(pin, OUTPUT)
#define LED PB12
#define LED1 PB2
//------------------------------------------------------------------------------
void setup(void) {
    pinMode(LED, OUTPUT);
    OUT(LED1);
    Serial.begin(115200);
}
//------------------------------------------------------------------------------
void loop(void) {
    ON(LED);
    ON(LED1);
    delay(200);
    OFF(LED);
    OFF(LED1);
    delay(100);
    Serial.print("U");
}
//==============================================================================
//                END OF FILE : TEST1.C
//------------------------------------------------------------------------------

（2）运行结果

下面是从图2-4 在STM32BOOTLOADER中接收到的字符串。
▲ 图2-4 在STM32BOOTLOADER中接收到的字符串

^{▲ 图2-4 在STM32BOOTLOADER中接收到的字符串}

3、测试交互

/*
**==============================================================================
** TEST1.C:             -- by Dr. ZhuoQing, 2021-05-31
**
**==============================================================================
*/
#define ON(pin)                 digitalWrite(pin, HIGH)
#define OFF(pin)                digitalWrite(pin, LOW)
#define VAL(pin)                digitalRead(pin)
#define IN(pin)                 pinMode(pin, INPUT)
#define OUT(pin)                pinMode(pin, OUTPUT)
#define LED PB12
#define LED1 PB2
//------------------------------------------------------------------------------
void setup(void) {
    pinMode(LED, OUTPUT);
    OUT(LED1);
    Serial.begin(115200);
    Serial.setTimeout(1);
    Serial.println("Test Hello...");
}
//------------------------------------------------------------------------------
void loop(void) {
    int nNumber;
    if(Serial.available() > 0) {
        nNumber = Serial.parseInt();
        Serial.println(nNumber);
    }
    delay(10);
}
//==============================================================================
//                END OF FILE : TEST1.C
//------------------------------------------------------------------------------