لوحة نموذجية متعددة المحولات STM32F407ZGT6 من MIKROE

شكرا لاختيارك MIKROE!
نقدم لك الحل الأمثل للوسائط المتعددة للتطوير المضمن. أنيق على السطح، ولكنه قوي للغاية من الداخل، لقد صممناه لإلهام الإنجازات المتميزة. والآن، أصبح كل شيء بين يديك. استمتع بالنسخة المتميزة.

اختار مظهرك الخاص
متطابقة في الخلف، خيارات في المقدمة.

• mikromedia 5 لـ STM32 Resistive FPI مع إطار
• mikromedia 5 لـ STM32 Resistive FPI مع الإطار

لوحة تطوير مدمجة مصممة كحل كامل للتطوير السريع للتطبيقات متعددة الوسائط وواجهة المستخدم الرسومية. تتميز بشاشة تعمل باللمس مقاس 5 بوصات تعمل بواسطة وحدة تحكم رسومية قوية يمكنها عرض لوحة ألوان 32 بت (5 مليون لون)، بالإضافة إلى IC CODEC للصوت المضمن الذي يعمل بتقنية DSP، مما يمثل حلاً مثاليًا لأي نوع من تطبيقات الوسائط المتعددة.

في جوهره، يوجد متحكم قوي 32 بت STM32F407ZGT6 أو STM32F746ZGT6 (يشار إليه باسم "MCU المضيف" في النص التالي)، تم إنتاجه بواسطة STMicroelectronics، والذي يوفر قوة معالجة كافية للمهام الأكثر تطلبًا، مما يضمن أداء رسوميًا سلسًا وإعادة إنتاج صوتية خالية من الأخطاء.

ومع ذلك، لا تقتصر لوحة التطوير هذه على التطبيقات القائمة على الوسائط المتعددة فقط: تتميز لوحة mikromedia 5 لـ STM32 RESISTIVE FPI ("mikromedia 5 FPI" في النص التالي) بمنفذ USB وخيارات اتصال RF ومستشعر حركة رقمي وجهاز إنذار كهربي ووظيفة شحن البطارية وقارئ بطاقات SD وRTC وغير ذلك الكثير، مما يوسع نطاق استخدامها خارج الوسائط المتعددة. تمثل موصلات mikroBUS Shuttle الثلاثة ذات الحجم الصغير ميزة الاتصال الأكثر تميزًا، مما يسمح بالوصول إلى قاعدة ضخمة من Click boards™، والتي تنمو على أساس يومي.

لا تقتصر قابلية استخدام mikromedia 5 FPI على قدرتها على تسريع عملية إنشاء النماذج الأولية وتطوير التطبيقاتtagالعربية:تم تصميمه كحل كامل يمكن تنفيذه مباشرة في أي مشروع، دون الحاجة إلى تعديلات إضافية على الأجهزة. نقدم نوعين من لوحات mikromedia 5 لـ STM32 RESISTIVE FPI. النوع الأول يحتوي على شاشة TFT مع إطار حولها وهو مثالي للأجهزة المحمولة. النوع الآخر من لوحات mikromedia 5 لـ STM32 RESISTIVE FPI يحتوي على شاشة TFT بإطار معدني وأربع فتحات تثبيت في الزوايا تمكن من التثبيت البسيط في أنواع مختلفة من الأجهزة الصناعية. يمكن استخدام كل خيار في حلول المنزل الذكي، بالإضافة إلى لوحة الحائط، وأنظمة الأمان والسيارات، وأتمتة المصانع، والتحكم في العمليات، والقياس، والتشخيص وغير ذلك الكثير. مع كلا النوعين، كل ما تحتاجه هو غلاف جميل لتحويل لوحة mikromedia 5 لـ STM32 RESISTIVE FPI إلى تصميم وظيفي بالكامل.

ملحوظة:يعرض هذا الدليل بالكامل خيارًا واحدًا فقط من mikromedia 5 لـ STM32 RESISTIVE FPI لأغراض التوضيح. ينطبق الدليل على كلا الخيارين.

مميزات المتحكم الدقيق الرئيسية

في جوهره، يستخدم mikromedia 5 لـ STM32 Resistive FPI وحدة التحكم الدقيقة STM32F407ZGT6 أو STM32F746ZGT6.

STM32F407ZGT6 هو نواة RISC ARM® Cortex®-M32 ذات 4 بت. تم إنتاج وحدة التحكم الدقيقة هذه بواسطة شركة STMicroelectronics، وتتميز بوحدة فاصلة عائمة مخصصة (FPU)، ومجموعة كاملة من وظائف DSP، ووحدة حماية الذاكرة (MPU) لتوفير أمان مرتفع للتطبيق. من بين العديد من الأجهزة الطرفية المتوفرة على وحدة التحكم الدقيقة المضيفة، تتضمن الميزات الرئيسية ما يلي:

• 1 ميجا بايت من ذاكرة الفلاش
• 192 + 4 كيلوبايت من ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة (بما في ذلك 64 كيلوبايت من ذاكرة النواة المقترنة)
• مسرع الوقت الحقيقي التكيفي (ART Accelerator™) يسمح بتنفيذ حالة الانتظار 0 من ذاكرة الفلاش
• تردد التشغيل يصل إلى 168 ميجا هرتز
• 210 DMIPS / 1.25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1) للحصول على القائمة الكاملة لميزات MCU، يرجى الرجوع إلى ورقة بيانات STM32F407ZGT6

STM32F746ZGT6 هو نواة RISC ARM® Cortex®-M32 ذات 7 بت. تم إنتاج وحدة التحكم الدقيقة هذه بواسطة شركة STMicroelectronics، وتتميز بوحدة فاصلة عائمة مخصصة (FPU)، ومجموعة كاملة من وظائف DSP، ووحدة حماية الذاكرة (MPU) لتوفير أمان مرتفع للتطبيق. من بين العديد من الأجهزة الطرفية المتوفرة على وحدة التحكم الدقيقة المضيفة، تتضمن الميزات الرئيسية ما يلي:

• ذاكرة فلاش 1 ميجا بايت
• 320 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة
• مسرع الوقت الحقيقي التكيفي (ART Accelerator™) يسمح بتنفيذ حالة الانتظار 0 من ذاكرة الفلاش
• تردد التشغيل يصل إلى 216 ميجا هرتز
• 462 DMIPS / 2.14 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1) للحصول على القائمة الكاملة لميزات MCU، يرجى الرجوع إلى ورقة بيانات STM32F746ZGT6.

برمجة/تصحيح أخطاء المتحكم الدقيق

يمكن برمجة وحدة التحكم الدقيقة المضيفة وتصحيح أخطائها عبر JTAG/ موصل 2×5 متوافق مع SWD (1)، ومُسمى PROG/DEBUG. يسمح هذا الموصل باستخدام مبرمج خارجي (مثل CODEGRIP أو mikroProg). يمكن أيضًا برمجة المتحكم الدقيق باستخدام أداة تحميل التشغيل المبرمجة مسبقًا في الجهاز افتراضيًا. يمكن العثور على جميع المعلومات حول برنامج أداة تحميل التشغيل في الصفحة التالية: www.mikroe.com/mikrobootloader

إعادة تعيين MCU
تم تجهيز اللوحة بزر إعادة الضبط (2)، والذي يقع على الجانب الخلفي من اللوحة. يتم استخدامه لإنشاء مستوى منطقي منخفض على دبوس إعادة ضبط المتحكم الدقيق.

وحدة تزويد الطاقة

توفر وحدة إمداد الطاقة (PSU) طاقة نظيفة ومنظمة، وهي ضرورية للتشغيل السليم للوحة تطوير mikromedia 5 FPI. تتطلب وحدة التحكم الدقيقة المضيفة، جنبًا إلى جنب مع بقية الأجهزة الطرفية، إمداد طاقة منظمًا وخاليًا من الضوضاء. لذلك، تم تصميم وحدة إمداد الطاقة بعناية لتنظيم وتصفية وتوزيع الطاقة على جميع أجزاء mikromedia 5 FPI. وهي مزودة بثلاثة مدخلات إمداد طاقة مختلفة، مما يوفر كل المرونة التي يحتاجها mikromedia 5 FPI، خاصة عند استخدامها في الميدان أو كعنصر متكامل لنظام أكبر. في حالة استخدام مصادر طاقة متعددة، تضمن دائرة تبديل الطاقة التلقائية ذات الأولويات المحددة مسبقًا استخدام الأكثر ملاءمة.

تحتوي وحدة إمداد الطاقة أيضًا على دائرة شحن بطارية موثوقة وآمنة، مما يسمح بشحن بطارية Li-Po/Li-Ion أحادية الخلية. كما يتم دعم خيار Power OR-ing، مما يوفر وظيفة إمداد الطاقة دون انقطاع (UPS) عند استخدام مصدر طاقة خارجي أو USB مع البطارية.

وصف مفصل

تتمتع وحدة إمداد الطاقة بمهمة صعبة للغاية تتمثل في توفير الطاقة لوحدة التحكم الدقيقة المضيفة وجميع الأجهزة الطرفية الموجودة على اللوحة، بالإضافة إلى الأجهزة الطرفية المتصلة خارجيًا. أحد المتطلبات الرئيسية هو توفير تيار كافٍ، وتجنب حدوث خلل في التيار.tagانخفاض في المخرج. كما يجب أن تكون وحدة إمداد الطاقة قادرة على دعم مصادر طاقة متعددة ذات حجم اسمي مختلفtagيسمح بالتبديل بينها حسب الأولوية. يضمن تصميم PSU، الذي يعتمد على مجموعة من الدوائر المتكاملة عالية الأداء لتبديل الطاقة التي تنتجها Microchip، جودة عالية جدًا لحجم الخرجtagهـ، تصنيف التيار العالي، والإشعاع الكهرومغناطيسي المنخفض.

عند المدخل سtagمن وحدة إمداد الطاقة، MIC2253، منظم تعزيز عالي الكفاءة مع زيادة الجهدtagتضمن الحماية أن المجلدtagإدخال في s التاليةtagيتم تنظيمه بشكل جيد ومستقر. يتم استخدامه لتعزيز حجم الدم.tagه من الحجم المنخفضtagمصادر الطاقة (بطارية Li-Po/Li-Ion وUSB)، مما يسمح بالشحن التاليtagيتم توصيل 3.3 فولت و5 فولت بشكل منظم جيدًا إلى لوحة التطوير. يتم استخدام مجموعة من المكونات المنفصلة لتحديد ما إذا كان مصدر طاقة الإدخال يتطلب جهدًاtagعند توصيل مصادر طاقة متعددة في وقت واحد، يتم استخدام هذه الدائرة أيضًا لتحديد مستوى أولوية الإدخال: مصدر طاقة 12 فولت متصل خارجيًا، والطاقة عبر USB، وبطارية Li-Po/Li-Ion.

تم تصميم الانتقال بين مصادر الطاقة المتاحة لتوفير التشغيل المستمر للوحة التطوير. وحدة إمداد الطاقة التاليةtagيستخدم e منظمين للتخفيض المتزامن (buck) من طراز MIC28511، قادرين على توفير ما يصل إلى 3 أمبير. يستخدم IC MIC28511 معماريتي HyperSpeed ​​Control® وHyperLight Load®، مما يوفر استجابة سريعة للغاية للتحولات العابرة وكفاءة عالية في تحمل الأحمال الخفيفة. يتم استخدام كل من منظمي التخفيض لإمداد الطاقة إلى سكة إمداد الطاقة المقابلة (3.3 فولت و5 فولت)، في جميع أنحاء لوحة التطوير والأجهزة الطرفية المتصلة.

المجلدtagمرجع البريد

MCP1501، جهاز قياس حجم المخزن المؤقت عالي الدقةtagيتم استخدام المرجع من Microchip لتوفير حجم دقيق للغايةtagمرجع بدون مجلدtagالانجراف. يمكن استخدامه لأغراض مختلفة: الاستخدامات الأكثر شيوعًا تشمل المجلدtagمراجع لمحولات A/D ومحولات D/A وأجهزة المقارنة الطرفية على وحدة التحكم الدقيقة المضيفة. يمكن لوحدة التحكم الدقيقة MCP1501 توفير ما يصل إلى 20 مللي أمبير، مما يحد من استخدامها حصريًا على مستوى الصوتtagتطبيقات المقارنة ذات معاوقة الإدخال العالية. اعتمادًا على التطبيق المحدد، يمكن اختيار إما 3.3 فولت من سكة الطاقة، أو 2.048 فولت من MCP1501. يوفر وصلة SMD المدمجة المسمى REF SEL جهدينtagإختيارات المرجع:

• REF: 2.048 فولت من حجم عالي الدقةtagهـ المرجع IC
• 3V3: 3.3 فولت من سكة مصدر الطاقة الرئيسي

موصلات PSU

كما أوضحنا، يسمح التصميم المتقدم لوحدة إمداد الطاقة باستخدام عدة أنواع من مصادر الطاقة، مما يوفر مرونة غير مسبوقة: فعند تشغيلها بواسطة بطارية Li-Po/Li-Ion، فإنها توفر درجة قصوى من الاستقلالية. وفي الحالات التي تكون فيها الطاقة مشكلة، يمكن تشغيلها بواسطة مصدر طاقة خارجي بقوة 12 فولت تيار مستمر، متصل عبر طرف لولبي ثنائي القطب. لا تشكل الطاقة مشكلة حتى إذا تم تشغيلها عبر كبل USB. يمكن تشغيلها عبر موصل USB-C، باستخدام مصدر الطاقة الذي يوفره مضيف USB (أي الكمبيوتر الشخصي)، أو محول حائط USB، أو بنك طاقة البطارية. تتوفر ثلاثة موصلات لإمداد الطاقة، ولكل منها غرضه الفريد:

• CN6: موصل USB-C (1)
• TB1: طرف لولبي لمصدر طاقة خارجي بقوة 12 فولت تيار مستمر (2)
• CN8: موصل بطارية XH قياسي بمسافة 2.5 مم (3)

موصل USB-C
يوفر موصل USB-C (المسمى CN6) الطاقة من مضيف USB (عادةً جهاز كمبيوتر شخصي)، أو بنك طاقة USB، أو محول حائط USB. عند تشغيله عبر موصل USB، ستعتمد الطاقة المتاحة على إمكانيات المصدر. تصنيفات الطاقة القصوى، جنبًا إلى جنب مع حجم الإدخال المسموح بهtagيتم تحديد النطاق في حالة استخدام مصدر الطاقة USB، في الجدول رقم 6:

مزود الطاقة USB
حجم الإدخالtag(هـ)		حجم الإخراجtag(هـ)	الحد الأقصى للتيار [A]	الحد الأقصى للطاقة [W]
مين	الأعلى	3.3	1.7	5.61
4.4	5.5	5	1.3	6.5
		3.3 و 5	0.7 و 0.7	5.81

عند استخدام الكمبيوتر الشخصي كمصدر للطاقة، يمكن الحصول على الحد الأقصى للطاقة إذا كان الكمبيوتر المضيف يدعم واجهة USB 3.2، ومجهز بموصلات USB-C. إذا كان الكمبيوتر المضيف يستخدم واجهة USB 2.0، فسيكون قادرًا على توفير أقل قدر من الطاقة، حيث يتوفر ما يصل إلى 500 مللي أمبير فقط (2.5 وات عند 5 فولت) في هذه الحالة. لاحظ أنه عند استخدام كابلات USB أطول أو كابلات USB ذات الجودة المنخفضة، فإن مستوى الصوتtagقد ينخفض ​​خارج حجم التشغيل المقدرtagالنطاق، مما يتسبب في سلوك غير متوقع للوحة التطوير.

ملحوظة:إذا لم يكن جهاز المضيف USB مزودًا بموصل USB-C، فيمكن استخدام محول USB من النوع A إلى النوع C (مضمن في العبوة).

محطة لولبية 12 فولت تيار مستمر

يمكن توصيل مصدر طاقة خارجي بقوة 12 فولت عبر طرف لولبي ثنائي القطب (مُسمى TB2). عند استخدام مصدر طاقة خارجي، من الممكن الحصول على كمية مثالية من الطاقة، حيث يمكن بسهولة تبديل وحدة مصدر طاقة خارجية بأخرى، بينما يمكن تحديد خصائص الطاقة والتشغيل لكل تطبيق. تسمح لوحة التطوير بتيار أقصى يبلغ 1 أمبير لكل سكة طاقة (2.8 فولت و3.3 فولت) عند استخدام مصدر طاقة خارجي بقوة 5 فولت. تصنيفات الطاقة القصوى، جنبًا إلى جنب مع حجم الإدخال المسموح بهtagيتم تحديد النطاق في حالة استخدام مصدر الطاقة الخارجي، في الجدول رقم 7:

مصدر الطاقة الخارجي
حجم الإدخالtag(هـ)		حجم الإخراجtag(هـ)	الحد الأقصى للتيار [A]	الحد الأقصى للطاقة [W]
مين	الأعلى	3.3	2.8	9.24
10.6	14	5	2.8	14
		3.3 و 5	2.8 و 2.8	23.24

الشكل 7: جدول مصدر الطاقة الخارجي.

موصل بطارية Li-Po/Li-Ion XH

عند تشغيله بواسطة بطارية Li-Po/Li-Ion أحادية الخلية، يوفر جهاز mikromedia 5 FPI خيار التشغيل عن بُعد. يتيح هذا الاستقلالية الكاملة، مما يسمح باستخدامه في بعض المواقف المحددة للغاية: البيئات الخطرة، والتطبيقات الزراعية، وما إلى ذلك. موصل البطارية عبارة عن موصل XH قياسي بمسافة 2.5 مم. يسمح باستخدام مجموعة من بطاريات Li-Po وLi-Ion أحادية الخلية. توفر وحدة إمداد الطاقة لجهاز mikromedia 5 FPI وظيفة شحن البطارية، من موصل USB ومصدر الطاقة الخارجي 12 فولت تيار مستمر. تدير دائرة شحن البطارية في وحدة إمداد الطاقة عملية شحن البطارية، مما يسمح بظروف الشحن المثالية وعمر بطارية أطول. تتم الإشارة إلى عملية الشحن بواسطة مؤشر LED BATT، الموجود على الجزء الخلفي من جهاز mikromedia 5 FPI.

تتضمن وحدة PSU أيضًا دائرة شاحن البطارية. اعتمادًا على الحالة التشغيلية للوحة تطوير mikromedia 5 FPI، يمكن ضبط تيار الشحن على 100 مللي أمبير أو 500 مللي أمبير. عندما يتم إيقاف تشغيل لوحة التطوير، ستخصص IC الشاحن كل الطاقة المتاحة لغرض شحن البطارية. يؤدي هذا إلى شحن أسرع، مع ضبط تيار الشحن على حوالي 500 مللي أمبير. أثناء التشغيل، سيتم ضبط تيار الشحن المتاح على حوالي 100 مللي أمبير، مما يقلل من إجمالي استهلاك الطاقة إلى مستوى معقول. تصنيفات الطاقة القصوى جنبًا إلى جنب مع حجم الإدخال المسموح بهtagيتم تحديد النطاق عند استخدام مصدر طاقة البطارية، في الجدول رقم 8:

مصدر طاقة البطارية
حجم الإدخالtag(هـ)		حجم الإخراجtag(هـ)	الحد الأقصى للتيار [A]	الحد الأقصى للطاقة [W]
مين	الأعلى	3.3	1.3	4.29
3.5	4.2	5	1.1	5.5
		3.3 و 5	0.6 و 0.6	4.98

الشكل 8: جدول مصدر طاقة البطارية.

التكرار الكهربائي وإمدادات الطاقة غير المنقطعة (UPS)

تدعم وحدة PSU التكرار في إمداد الطاقة: حيث ستنتقل تلقائيًا إلى مصدر الطاقة الأكثر ملاءمة في حالة فشل أحد مصادر الطاقة أو انقطاعه. كما يسمح التكرار في إمداد الطاقة بالعمل دون انقطاع (أي وظيفة UPS، حيث ستظل البطارية توفر الطاقة حتى في حالة إزالة كابل USB، دون إعادة ضبط mikromedia 5 FPI أثناء فترة الانتقال).

تشغيل الطاقة لوحة ميكروميديا ​​5 FPI

بعد توصيل مصدر طاقة صالح (1) في حالتنا ببطارية Li-Po/Li-Ion أحادية الخلية، يمكن تشغيل mikromedia 5 FPI. يمكن القيام بذلك من خلال مفتاح صغير على حافة اللوحة، يحمل علامة SW1 (2). من خلال تشغيله، سيتم تمكين وحدة PSU، وسيتم توزيع الطاقة في جميع أنحاء اللوحة. يشير مؤشر LED المسمى PWR إلى أن mikromedia 5 FPI قيد التشغيل.

شاشة عرض مقاومة

تعد شاشة TFT عالية الجودة مقاس 5 بوصات مع لوحة لمس مقاومة هي الميزة الأكثر تميزًا لجهاز mikromedia 5 FPI. تتميز الشاشة بدقة 800 × 480 بكسل، ويمكنها عرض ما يصل إلى 16.7 مليون لون (عمق ألوان 24 بت). تتميز شاشة mikromedia 5 FPI بنسبة تباين عالية إلى حد معقول تبلغ 500:1، وذلك بفضل 18 مصباح LED عالي السطوع المستخدم للإضاءة الخلفية. يتم التحكم في وحدة العرض بواسطة IC برنامج تشغيل الرسومات SSD1963 (1) من Solomon Systech. هذا معالج رسومات قوي، مزود بذاكرة تخزين مؤقتة للإطارات تبلغ 1215 كيلوبايت. كما يتضمن بعض الميزات المتقدمة مثل تدوير العرض المعجل بالأجهزة، وعكس الشاشة، ونوافذ الأجهزة، والتحكم الديناميكي في الإضاءة الخلفية، والتحكم القابل للبرمجة في اللون والسطوع، والمزيد.

تسمح اللوحة المقاومة، المستندة إلى وحدة التحكم TSC2003 RTP، بتطوير التطبيقات التفاعلية، وتوفر واجهة تحكم تعمل باللمس. تستخدم وحدة التحكم في لوحة اللمس واجهة I2C للتواصل مع وحدة التحكم المضيفة. مزود بشاشة عالية الجودة مقاس 5 بوصات (2) ووحدة تحكم تدعم الإيماءات، يمثل mikromedia 5 FPI بيئة أجهزة قوية جدًا لبناء تطبيقات واجهة الآلة البشرية (HMI) المتنوعة التي تركز على واجهة المستخدم الرسومية.

تخزين البيانات

تحتوي لوحة تطوير mikromedia 5 FPI على نوعين من ذاكرة التخزين: مع فتحة بطاقة microSD ووحدة ذاكرة فلاش.

فتحة بطاقة microSD
تسمح فتحة بطاقة microSD (1) بتخزين كميات كبيرة من البيانات خارجيًا، على بطاقة ذاكرة microSD. وهي تستخدم واجهة الإدخال/الإخراج الرقمية الآمنة (SDIO) للتواصل مع وحدة التحكم الدقيقة (MCU). كما يتم توفير دائرة اكتشاف بطاقة microSD على اللوحة. بطاقة microSD هي أصغر إصدار لبطاقة SD، حيث يبلغ قياسها 5 × 11 مم فقط. وعلى الرغم من صغر حجمها، فإنها تسمح بتخزين كميات هائلة من البيانات عليها. من أجل القراءة والكتابة على بطاقة SD، يلزم تشغيل برنامج/برنامج ثابت مناسب على وحدة التحكم الدقيقة المضيفة.

تخزين فلاش خارجي
تم تجهيز جهاز mikromedia 5 FPI بذاكرة فلاش SST26VF064B (2). تبلغ كثافة وحدة ذاكرة الفلاش 64 ميجابت. يتم ترتيب خلايا التخزين الخاصة بها في كلمات مكونة من 8 بت، مما ينتج عنه 8 ميجا بايت من الذاكرة غير المتطايرة في المجموع، وهي متاحة لتطبيقات مختلفة. تتمثل السمات الأكثر تميزًا لوحدة فلاش SST26VF064B في سرعتها العالية وقدرتها العالية على التحمل وفترة الاحتفاظ بالبيانات الجيدة جدًا. يمكنها تحمل ما يصل إلى 100,000 دورة، ويمكنها الحفاظ على المعلومات المخزنة لأكثر من 100 عام. كما أنها تستخدم واجهة SPI للتواصل مع وحدة التحكم الدقيقة.

الاتصال

يقدم جهاز mikromedia 5 FPI عددًا هائلاً من خيارات الاتصال. فهو يتضمن دعمًا لشبكات WiFi وRF وUSB (HOST/DEVICE). وبالإضافة إلى هذه الخيارات، فإنه يوفر أيضًا ثلاثة موصلات mikroBUS™ Shuttle قياسية. وهو يمثل ترقية كبيرة للنظام، حيث يسمح بالتفاعل مع القاعدة الضخمة من Click boards™.

USB

تم تجهيز وحدة التحكم الدقيقة المضيفة بوحدة USB الطرفية، مما يسمح باتصال USB بسيط. USB (الناقل التسلسلي العالمي) هو معيار صناعي شائع جدًا يحدد الكابلات والموصلات والبروتوكولات المستخدمة للاتصال وإمداد الطاقة بين أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الأخرى. يدعم mikromedia 5 FPI USB كأوضاع HOST/DEVICE، مما يسمح بتطوير مجموعة واسعة من التطبيقات المختلفة القائمة على USB. تم تجهيزه بموصل USB-C، والذي يوفر العديد من المزاياtagمقارنة بالأنواع السابقة من موصلات USB (تصميم متماثل، تصنيف تيار أعلى، حجم صغير، إلخ). يتم اختيار وضع USB باستخدام IC وحدة تحكم متجانسة. توفر هذه IC وظائف الكشف عن قناة التكوين (CC) والإشارة إليها.

لإعداد mikromedia 5 FPI كمضيف USB، يجب ضبط دبوس USB PSW على مستوى منطقي منخفض (0) بواسطة وحدة التحكم الدقيقة. إذا تم ضبطه على مستوى منطقي مرتفع (1)، يعمل mikromedia 5 FPI كجهاز. أثناء وضع المضيف، يوفر mikromedia 5 FPI الطاقة عبر موصل USB-C (1) للجهاز المتصل. يتم تشغيل دبوس USB PSW بواسطة وحدة التحكم الدقيقة المضيفة، مما يسمح للبرنامج بالتحكم في وضع USB. يتم استخدام دبوس معرف USB للكشف عن نوع الجهاز المتصل بمنفذ USB، وفقًا لمواصفات USB OTG: يشير دبوس معرف USB المتصل بـ GND إلى جهاز مضيف، بينما يشير دبوس معرف USB المضبوط على حالة مقاومة عالية (HI-Z) إلى أن الجهاز المحيطي المتصل هو جهاز.

RF

يقدم جهاز mikromedia 5 FPI اتصالاً عبر نطاق الراديو ISM العالمي. يغطي نطاق ISM نطاق تردد بين 2.4 جيجا هرتز و2.4835 جيجا هرتز. هذا النطاق الترددي محجوز للاستخدام الصناعي والعلمي والطبي (ومن هنا جاء اختصار ISM). بالإضافة إلى ذلك، فهو متاح عالميًا، مما يجعله بديلاً مثاليًا لشبكة WiFi، عندما تكون هناك حاجة إلى اتصال M2M على مسافة قصيرة. يستخدم جهاز mikromedia 5 FPI جهاز nRF24L01+ (1)، وهو جهاز إرسال واستقبال أحادي الشريحة بتردد 2.4 جيجا هرتز مع محرك بروتوكول النطاق الأساسي المدمج، من إنتاج شركة Nordic Semiconductors. إنه حل مثالي لتطبيقات لاسلكية منخفضة الطاقة للغاية. يعتمد جهاز الإرسال والاستقبال هذا على تعديل GFSK، مما يسمح بمعدلات بيانات تتراوح من 250 كيلو بت في الثانية إلى 2 ميجا بت في الثانية. يعد تعديل GFSK مخطط تعديل إشارة RF الأكثر كفاءة، حيث يقلل من النطاق الترددي المطلوب، وبالتالي يهدر طاقة أقل. كما يتميز nRF24L01+ بتقنية Enhanced ShockBurst™، وهي طبقة ارتباط بيانات تعتمد على الحزم. وبالإضافة إلى الوظائف الأخرى، فإنه يوفر ميزة MultiCeiver™ بست قنوات، والتي تسمح باستخدام nRF6L24+ في طوبولوجيا شبكة نجمية. يستخدم nRF01L24+ واجهة SPI للتواصل مع وحدة التحكم الدقيقة المضيفة. وعلى طول خطوط SPI، فإنه يستخدم دبابيس GPIO إضافية لاختيار شريحة SPI وتمكين الشريحة والمقاطعة. كما يتميز قسم RF في mikromedia 01 FPI بهوائي شريحة صغير (5) بالإضافة إلى موصل SMA للهوائي الخارجي.

واي فاي

تسمح وحدة WiFi الشهيرة جدًا (2) المسماة CC3100 بالاتصال بشبكة WiFi. هذه الوحدة هي الحل الكامل لشبكة WiFi على شريحة: فهي معالج شبكة WiFi قوي مع نظام فرعي لإدارة الطاقة، وتوفر مجموعة TCP/IP، ومحرك تشفير قوي مع دعم AES 256 بت، وأمان WPA2، وتقنية SmartConfig™، والمزيد. من خلال تفريغ مهام التعامل مع WiFi والإنترنت من وحدة التحكم الدقيقة، فإنها تسمح لوحدة التحكم الدقيقة المضيفة بمعالجة التطبيقات الرسومية الأكثر تطلبًا، مما يجعلها حلاً مثاليًا لإضافة اتصال WiFi إلى mikromedia 5 FPI. تستخدم واجهة SPI للتواصل مع وحدة التحكم الدقيقة المضيفة، إلى جانب العديد من دبابيس GPIO الإضافية المستخدمة لإعادة الضبط، والإسبات، ولإعداد تقارير المقاطعة.

يتم استخدام وصلة SMD تحمل علامة FORCE AP (3) لإجبار وحدة CC3100 على الدخول في وضع نقطة الوصول (AP) أو وضع المحطة. ومع ذلك، يمكن تجاوز وضع تشغيل وحدة CC3100 بواسطة البرنامج.

يوفر وصلة SMD هذه خيارين:

• 0:يتم سحب دبوس AP FORCE إلى مستوى منطقي منخفض، مما يجبر وحدة CC3100 على الدخول في وضع STATION
• 1:يتم سحب دبوس AP FORCE إلى مستوى منطقي مرتفع، مما يجبر وحدة CC3100 على الدخول في وضع AP. يوجد هوائي شريحة (4) مدمج على PCB الخاص بـ mikromedia 5 FPI بالإضافة إلى موصل SMA لهوائي WiFi الخارجي.

موصلات مكوكية mikroBUS™

تستخدم لوحة تطوير Mikromedia 5 لـ STM32 RESISTIVE FPI موصل mikroBUS™ Shuttle، وهو إضافة جديدة تمامًا إلى معيار mikroBUS™ في شكل موصل IDC 2×8 دبابيس بخطوة 1.27 مم (50 مل). وعلى عكس مقابس mikroBUS™، تشغل موصلات mikroBUS™ Shuttle مساحة أقل بكثير، مما يسمح باستخدامها في الحالات التي تتطلب تصميمًا أكثر إحكاما. توجد ثلاثة موصلات mikroBUS™ Shuttle (1) على لوحة التطوير، مُسمَّاة من MB1 إلى MB3. عادةً، يمكن استخدام موصل mikroBUS™ Shuttle مع لوحة تمديد mikroBUS™ Shuttle ولكن لا يقتصر على ذلك.

لوحة تمديد mikroBUS™ Shuttle (2) عبارة عن لوحة إضافية مزودة بمقبس mikroBUS™ التقليدي وأربع فتحات للتركيب. ويمكن توصيلها بموصل mikroBUS™ Shuttle بواسطة كابل مسطح. وهذا يضمن التوافق مع القاعدة الضخمة للوحات Click™. كما يوفر استخدام لوحات mikroBUS™ Shuttle عددًا من الفوائد الإضافية:

• عند استخدام الكابلات المسطحة، لا يتم تثبيت موضع mikroBUS™ Shuttle
• تحتوي لوحات تمديد mikroBUS™ Shuttle على فتحات تثبيت إضافية للتثبيت الدائم
• يمكن استخدام طول عشوائي من الكابلات المسطحة (اعتمادًا على حالات الاستخدام الخاصة)
• يمكن توسيع الاتصال بشكل إضافي، عن طريق توصيل هذه الموصلات باستخدام Shuttle click (3)

لمزيد من المعلومات حول لوحة تمديد mikroBUS™ Shuttle وShuttle

انقر هنا من فضلك قم بالزيارة web الصفحات:
www.mikroe.com/mikrobus-shuttle
www.mikroe.com/shuttle-click
لمزيد من المعلومات حول mikroBUS™، يرجى زيارة الموقع الرسمي web الصفحة في www.mikroe.com/mikrobus

الأجهزة الطرفية المتعلقة بالصوت

من خلال تقديم زوج من الأجهزة الطرفية المتعلقة بالصوت، يختتم جهاز mikromedia 5 FPI مفهوم الوسائط المتعددة الخاص به. فهو يتميز بجهاز إنذار كهربائي كهرضغطي، سهل البرمجة للغاية ولكنه لا ينتج سوى أبسط الأصوات، وهو مفيد فقط للتنبيهات أو الإشعارات. أما الخيار الصوتي الثاني فهو الدائرة المتكاملة القوية VS1053B (1). وهو عبارة عن جهاز فك تشفير صوتي Ogg Vorbis/MP3/AAC/WMA/FLAC/WAV/MIDI، وجهاز تشفير PCM/IMA ADPCM/Ogg Vorbis، وكلاهما على شريحة واحدة. وهو يتميز بنواة DSP قوية ومحولات A/D وD/A عالية الجودة ومشغل سماعات رأس استريو قادر على تشغيل حمل 30Ω وكشف تقاطع الصفر مع تغيير مستوى الصوت السلس وعناصر التحكم في الجهير والارتفاعات، وأكثر من ذلك بكثير.

جرس بيزو
الجرس الكهربائي (2) هو جهاز بسيط قادر على إعادة إنتاج الصوت. يتم تشغيله بواسطة ترانزستور صغير مسبق التحيز. يمكن تشغيل الجرس عن طريق تطبيق إشارة PWM من وحدة التحكم الدقيقة عند قاعدة الترانزستور: تعتمد درجة الصوت على تردد إشارة PWM، بينما يمكن التحكم في مستوى الصوت عن طريق تغيير دورة عمله. نظرًا لسهولة برمجته للغاية، يمكن أن يكون مفيدًا جدًا للإنذارات البسيطة والإشعارات وأنواع أخرى من إشارات الصوت البسيطة.

ترميز الصوت

يمكن تفريغ مهام معالجة الصوت المعقدة التي تتطلب موارد كثيرة من وحدة التحكم الدقيقة المضيفة باستخدام IC CODEC مخصصة للصوت، تحمل علامة VS1053B (1). تدعم هذه IC العديد من تنسيقات الصوت المختلفة، والتي توجد عادةً في العديد من أجهزة الصوت الرقمية. يمكنها ترميز وفك تشفير تدفقات الصوت بشكل مستقل أثناء أداء المهام المتعلقة بمعالجة الإشارات الرقمية بالتوازي. تحتوي VS1053B على العديد من الميزات الرئيسية التي تجعل هذه IC خيارًا شائعًا للغاية عندما يتعلق الأمر بمعالجة الصوت.

من خلال تقديم ضغط الأجهزة عالي الجودة (الترميز)، يسمح VS1053B بتسجيل الصوت مع شغل مساحة أقل بكثير مقارنة بنفس المعلومات الصوتية بتنسيقها الخام. بالاقتران مع المحولات التناظرية إلى الرقمية والمحولات الرقمية إلى التناظرية عالية الجودة، ومشغل سماعات الرأس، ومعادل الصوت المتكامل، والتحكم في مستوى الصوت، والمزيد، فإنه يمثل حلاً شاملاً لأي نوع من تطبيقات الصوت. جنبًا إلى جنب مع معالج الرسومات القوي، يختتم معالج الصوت VS1053B جوانب الوسائط المتعددة للوحة تطوير mikromedia 5 FPI تمامًا. تم تجهيز لوحة mikromedia 5 FPI بمقبس سماعة رأس رباعي الأقطاب مقاس 3.5 مم (3)، مما يسمح بتوصيل سماعة رأس بميكروفون.

أجهزة الاستشعار والأجهزة الطرفية الأخرى

تضيف مجموعة من أجهزة الاستشعار والأجهزة الإضافية الموجودة على اللوحة طبقة أخرى من قابلية الاستخدام إلى لوحة تطوير mikromedia 5 FPI.

مستشعر الحركة الرقمي
يمكن لجهاز FXOS8700CQ، وهو مقياس تسارع متقدم متكامل ثلاثي المحاور ومقياس مغناطيسي ثلاثي المحاور، اكتشاف العديد من الأحداث المختلفة المتعلقة بالحركة، بما في ذلك اكتشاف حدث الاتجاه، واكتشاف السقوط الحر، واكتشاف الصدمة، بالإضافة إلى اكتشاف حدث النقر والنقر المزدوج. يمكن الإبلاغ عن هذه الأحداث إلى وحدة التحكم الدقيقة المضيفة عبر دبوسين مخصصين للمقاطعة، بينما يتم نقل البيانات عبر واجهة اتصالات I3C. يمكن أن يكون مستشعر FXOS3CQ مفيدًا للغاية لاكتشاف اتجاه الشاشة. يمكن استخدامه أيضًا لتحويل mikromedia 2 FPI إلى حل بوصلة إلكترونية كامل بستة محاور. يمكن تغيير عنوان I8700C التابع باستخدام وصلتين SMD مجمعتين تحت علامة ADDR SEL (5).

ساعة الوقت الحقيقي (RTC)

تحتوي وحدة التحكم الدقيقة المضيفة على وحدة طرفية لساعة الوقت الحقيقي (RTC). تستخدم وحدة RTC الطرفية مصدر إمداد طاقة منفصل، عادةً بطارية. للسماح بالتتبع المستمر للوقت، تم تجهيز mikromedia 5 FPI ببطارية خلية زر تحافظ على وظيفة RTC حتى إذا كان مصدر الطاقة الرئيسي متوقفًا. يسمح استهلاك الطاقة المنخفض للغاية لوحدة RTC الطرفية لهذه البطاريات بالاستمرار لفترة طويلة جدًا. تم تجهيز لوحة تطوير mikromedia 5 FPI بحامل بطارية خلية زر (2)، متوافق مع أنواع بطاريات خلية الزر SR60 وLR60 و364، مما يسمح لها بتضمين ساعة الوقت الحقيقي داخل التطبيقات.

اختر مصمم NECTO لتطبيقات واجهة المستخدم الرسومية
قم ببناء تطبيقات واجهة المستخدم الرسومية الذكية بسهولة باستخدام مصمم NECTO Studio ومكتبة الرسومات LVGL.

ماذا بعد؟

لقد أكملت الآن رحلتك عبر كل ميزة من ميزات لوحة تطوير mikromedia 5 لـ STM32 RESISTIVE FPI. لقد تعرفت على وحداتها وتنظيمها. أنت الآن جاهز لبدء استخدام لوحتك الجديدة. نقترح عليك عدة خطوات ربما تكون أفضل طريقة للبدء.

المترجمون
NECTO Studio عبارة عن بيئة تطوير متكاملة متعددة المنصات (IDE) للتطبيقات المضمنة توفر كل ما هو ضروري لبدء التطوير والنماذج الأولية، بما في ذلك تطبيقات Click board™ وواجهات المستخدم الرسومية للأجهزة المضمنة. يمكن تحقيق التطوير السريع للبرمجيات بسهولة حيث لا يحتاج المطورون إلى التفكير في الكود منخفض المستوى، مما يتيح لهم التركيز على كود التطبيق نفسه. وهذا يعني أن تغيير وحدة التحكم الدقيقة أو حتى المنصة بأكملها لن يتطلب من المطورين إعادة تطوير الكود الخاص بهم لوحدة التحكم الدقيقة أو المنصة الجديدة. يمكنهم ببساطة التبديل إلى المنصة المطلوبة، وتطبيق تعريف اللوحة الصحيح file، وسيستمر تشغيل كود التطبيق بعد التجميع مرة واحدة. www.mikroe.com/necto.

مشاريع واجهة المستخدم الرسومية
بمجرد تنزيل NECTO Studio، وبما أنك حصلت بالفعل على اللوحة، فأنت جاهز لبدء كتابة مشاريع واجهة المستخدم الرسومية الأولى الخاصة بك. اختر بين العديد من المجمِّعات لوحدة التحكم الدقيقة المحددة الموجودة على جهاز mikromedia، وابدأ في استخدام إحدى أكثر مكتبات الرسومات شيوعًا في صناعة الأجهزة المضمنة - مكتبة الرسومات LVGL، وهي جزء لا يتجزأ من NECTO Studio. وهذا يشكل نقطة بداية ممتازة لمشاريع واجهة المستخدم الرسومية المستقبلية.

مجتمع
يبدأ مشروعك على EmbeddedWiki - أكبر منصة مشاريع مضمنة في العالم، مع أكثر من مليون مشروع جاهز للاستخدام، تم إنشاؤها بحلول أجهزة وبرامج مصممة مسبقًا وموحدة تعمل كنقطة بداية لتطوير منتجات أو تطبيقات مخصصة. تغطي المنصة 1 موضوعًا و12 تطبيقًا. ما عليك سوى اختيار وحدة التحكم الدقيقة التي تحتاجها، وتحديد التطبيق، وتلقي رمز صالح بنسبة 92%. سواء كنت مبتدئًا تعمل على مشروعك الأول أو محترفًا متمرسًا في مشروعك رقم 100، فإن EmbeddedWiki تضمن إكمال المشروع برضا، مما يزيل الوقت غير الضروري الذي كانtage. www.embeddedwiki.com

يدعم
تقدم MIKROE دعمًا فنيًا مجانيًا حتى نهاية عمرها الافتراضي، لذا إذا حدث أي خطأ، فنحن على استعداد للمساعدة. نحن نعلم مدى أهمية الاعتماد على شخص ما في اللحظات التي نعلق فيها بمشاريعنا لأي سبب، أو نواجه موعدًا نهائيًا. ولهذا السبب، يقدم قسم الدعم لدينا، باعتباره أحد الركائز التي تقوم عليها شركتنا، الآن أيضًا الدعم الفني المتميز لمستخدمي الأعمال، مما يضمن إطارًا زمنيًا أقصر للحلول. www.mikroe.com/support

تنصل

جميع المنتجات المملوكة لشركة MIKROE محمية بموجب قانون حقوق النشر ومعاهدة حقوق النشر الدولية. لذلك، يجب التعامل مع هذا الدليل مثل أي مادة أخرى محمية بحقوق النشر. لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء من هذا الدليل، بما في ذلك المنتج والبرمجيات الموصوفة هنا، أو تخزينه في نظام استرجاع أو ترجمته أو نقله بأي شكل أو بأي وسيلة، دون الحصول على إذن كتابي مسبق من MIKROE. يمكن طباعة نسخة PDF من الدليل للاستخدام الشخصي أو المحلي، ولكن ليس للتوزيع. يحظر أي تعديل لهذا الدليل. تقدم MIKROE هذا الدليل "كما هو" دون ضمان من أي نوع، سواء كان صريحًا أو ضمنيًا، بما في ذلك، على سبيل المثال لا الحصر، الضمانات أو الشروط الضمنية للتسويق أو الملاءمة لغرض معين.

لن تتحمل شركة MIKROE أي مسؤولية أو التزام تجاه أي أخطاء أو سهو أو عدم دقة قد تظهر في هذا الدليل. وفي أي حال من الأحوال، لن تتحمل شركة MIKROE أو مديريها أو مسؤوليها أو موظفيها أو موزعيها المسؤولية عن أي أضرار غير مباشرة أو محددة أو عرضية أو تبعية (بما في ذلك الأضرار الناجمة عن خسارة أرباح العمل ومعلومات العمل أو انقطاع العمل أو أي خسارة مالية أخرى) الناشئة عن استخدام هذا الدليل أو المنتج، حتى إذا تم إخطار شركة MIKROE بإمكانية حدوث مثل هذه الأضرار. تحتفظ شركة MIKROE بالحق في تغيير المعلومات الواردة في هذا الدليل في أي وقت دون إشعار مسبق، إذا لزم الأمر.

الأنشطة عالية الخطورة
لا تتحمل منتجات MIKROE أي عيوب ولا يتم تصميمها أو تصنيعها أو تخصيصها للاستخدام أو إعادة البيع كمعدات تحكم عبر الإنترنت في بيئات خطرة تتطلب أداءً آمنًا ضد الفشل، مثل تشغيل المنشآت النووية أو أنظمة الملاحة الجوية أو الاتصالات أو مراقبة الحركة الجوية أو أجهزة دعم الحياة المباشرة أو أنظمة الأسلحة حيث قد يؤدي فشل البرنامج إلى الوفاة أو الإصابة الشخصية أو الضرر البدني أو البيئي الشديد ("الأنشطة عالية الخطورة"). تتبرأ MIKROE وموردوها على وجه التحديد من أي ضمان صريح أو ضمني للملاءمة للأنشطة عالية الخطورة.

العلامات التجارية

اسم وشعار MIKROE، وشعار MIKROE، وmikroC، وmikroBasic، وmikroPascal، وmikroProg، وmikromedia، وFusion، وClick boards™ وmikroBUS™ هي علامات تجارية مملوكة لشركة MIKROE. جميع العلامات التجارية الأخرى المذكورة هنا هي ملك لشركاتها المعنية. جميع أسماء المنتجات والشركات الأخرى التي تظهر في هذا الدليل قد تكون أو لا تكون علامات تجارية مسجلة أو حقوق طبع ونشر لشركاتها المعنية، ولا تُستخدم إلا للتعريف أو التوضيح ولصالح المالكين، دون أي نية للانتهاك. حقوق الطبع والنشر © MIKROE، 2024، جميع الحقوق محفوظة.

• إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن منتجاتنا ، يرجى زيارة موقعنا webالموقع في www.mikroe.com
• إذا كنت تواجه بعض المشاكل مع أي من منتجاتنا أو تحتاج فقط إلى معلومات إضافية ، يرجى وضع تذكرتك على www.mikroe.com/support
• إذا كان لديك أي أسئلة أو تعليقات أو مقترحات عمل ، فلا تتردد في الاتصال بنا على office@mikroe.com

المستندات / الموارد

لوحة نموذجية متعددة المحولات STM32F407ZGT6 من MIKROE [بي دي اف] دليل التعليمات STM32F407ZGT6، STM32F746ZGT6، STM32F407ZGT6 لوحة نموذجية متعددة المحولات، STM32F407ZGT6، لوحة نموذجية متعددة المحولات، لوحة نموذجية للمحول، لوحة نموذجية، لوحة

مراجع

• دليل المستخدم