MIKROE STM32F407ZGT6 Multiadapter-Prototypplatine
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- Mikromedia 5 für STM32 Resistive FPI mit Blende
- Mikromedia 5 für STM32 Resistive FPI mit Rahmen
mikromedia 5 für STM32 RESISTIVE FPI ist eine kompakte Entwicklungsplatine, die als Komplettlösung für die schnelle Entwicklung von Multimedia- und GUI-zentrierten Anwendungen konzipiert ist. Mit einem 5-Zoll-resistiven Touchscreen, der von einem leistungsstarken Grafikcontroller gesteuert wird, der die 24-Bit-Farbpalette (16.7 Millionen Farben) darstellen kann, und einem DSP-gestützten eingebetteten Sound-CODEC-IC stellt es eine perfekte Lösung für jede Art von Multimedia-Anwendung dar.
Sein Herzstück ist ein leistungsstarker 32-Bit-Mikrocontroller vom Typ STM32F407ZGT6 oder STM32F746ZGT6 (im Folgenden als „Host-MCU“ bezeichnet) von STMicroelectronics, der ausreichend Rechenleistung für anspruchsvollste Aufgaben bietet und eine flüssige Grafikleistung sowie eine störungsfreie Audiowiedergabe gewährleistet.
Dieses Entwicklungsboard ist jedoch nicht nur auf multimediabasierte Anwendungen beschränkt: mikromedia 5 für STM32 RESISTIVE FPI (im Folgenden „mikromedia 5 FPI“) bietet USB, HF-Konnektivitätsoptionen, einen digitalen Bewegungssensor, einen Piezo-Summer, eine Batterieladefunktion, einen SD-Kartenleser, RTC und vieles mehr, wodurch seine Verwendung über den Multimedia-Bereich hinaus erweitert wird. Drei kompakte mikroBUS Shuttle-Anschlüsse stellen das markanteste Konnektivitätsmerkmal dar und ermöglichen den Zugriff auf eine riesige Basis von Click-Boards™, die täglich wächst.
Die Benutzerfreundlichkeit von mikromedia 5 FPI endet nicht mit der Fähigkeit, das Prototyping und die Anwendungsentwicklung zu beschleunigentages: Es ist als Komplettlösung konzipiert, die direkt in jedes Projekt implementiert werden kann, ohne dass zusätzliche Hardware-Änderungen erforderlich sind. Wir bieten zwei Typen von Mikromedia 5 für STM32 RESISTIVE FPI-Boards an. Das erste hat ein TFT-Display mit einer Blende darum und ist ideal für Handheld-Geräte. Das andere Mikromedia 5 für STM32 RESISTIVE FPI-Board hat ein TFT-Display mit einem Metallrahmen und vier Eckmontagelöchern, die eine einfache Installation in verschiedenen Arten von Industriegeräten ermöglichen. Jede Option kann in Smart-Home-Lösungen sowie in Wandpaneelen, Sicherheits- und Automobilsystemen, Fabrikautomatisierung, Prozesssteuerung, Messung, Diagnose und vielem mehr verwendet werden. Bei beiden Typen ist ein schönes Gehäuse alles, was Sie brauchen, um aus dem Mikromedia 5 für STM32 RESISTIVE FPI-Board ein voll funktionsfähiges Design zu machen.
NOTIZ: Dieses Handbuch zeigt in seiner Gesamtheit nur eine Option von Mikromedia 5 für STM32 RESISTIVE FPI zu Illustrationszwecken. Das Handbuch gilt für beide Optionen.
Wichtige Funktionen des Mikrocontrollers
Mikromedia 5 für STM32 Resistive FPI verwendet im Kern die MCU STM32F407ZGT6 oder STM32F746ZGT6.
STM32F407ZGT6 ist der 32-Bit-RISC ARM® Cortex®-M4-Kern. Diese MCU wird von STMicroelectronics hergestellt und verfügt über eine dedizierte Gleitkommaeinheit (FPU), einen vollständigen Satz DSP-Funktionen und eine Speicherschutzeinheit (MPU) für erhöhte Anwendungssicherheit. Zu den wichtigsten Funktionen der Host-MCU gehören unter anderem:
- 1 MB Flash-Speicher
- 192 + 4 KB SRAM (einschließlich 64 KB Core-gekoppelter Speicher)
- Adaptiver Echtzeitbeschleuniger (ART Accelerator™), der eine Ausführung ohne Wartestatus aus dem Flash-Speicher ermöglicht
- Betriebsfrequenz bis zu 168 MHz
- 210 DMIPS / 1.25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1) Die vollständige Liste der MCU-Funktionen finden Sie im Datenblatt STM32F407ZGT6
STM32F746ZGT6 ist der 32-Bit-RISC ARM® Cortex®-M7-Kern. Diese MCU wird von STMicroelectronics hergestellt und verfügt über eine dedizierte Gleitkommaeinheit (FPU), einen vollständigen Satz DSP-Funktionen und eine Speicherschutzeinheit (MPU) für erhöhte Anwendungssicherheit. Zu den wichtigsten Funktionen der Host-MCU gehören unter anderem:
- 1 MB Flash-Speicher
- 320 KB SRAM
- Adaptiver Echtzeitbeschleuniger (ART Accelerator™), der eine Ausführung ohne Wartestatus aus dem Flash-Speicher ermöglicht
- Betriebsfrequenz bis zu 216 MHz
- 462 DMIPS / 2.14 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1) Die vollständige Liste der MCU-Funktionen finden Sie im Datenblatt STM32F746ZGT6.
Mikrocontroller-Programmierung/Debugging
Die Host-MCU kann über das J programmiert und debuggt werden.TAG/ SWD-kompatibler 2×5-Pin-Header (1), beschriftet als PROG/DEBUG. Dieser Header ermöglicht die Verwendung eines externen Programmiergeräts (z. B. CODEGRIP oder mikroProg). Die Programmierung des Mikrocontrollers kann auch mit dem Bootloader erfolgen, der standardmäßig im Gerät vorprogrammiert ist. Alle Informationen zur Bootloader-Software finden Sie auf der folgenden Seite: www.mikroe.com/mikrobootloader
MCU-Reset
Die Platine ist mit einem Reset-Taster (2) ausgestattet, der sich auf der Rückseite der Platine befindet. Er dient dazu, einen LOW-Logikpegel am Reset-Pin des Mikrocontrollers zu erzeugen.
Netzteil
Das Netzteil (PSU) liefert sauberen und geregelten Strom, der für den ordnungsgemäßen Betrieb der Mikromedia 5 FPI-Entwicklungsplatine erforderlich ist. Die Host-MCU sowie die übrigen Peripheriegeräte benötigen eine geregelte und rauschfreie Stromversorgung. Daher ist das Netzteil sorgfältig darauf ausgelegt, den Strom zu regeln, zu filtern und an alle Teile von Mikromedia 5 FPI zu verteilen. Es ist mit drei verschiedenen Stromversorgungseingängen ausgestattet und bietet die gesamte Flexibilität, die Mikromedia 5 FPI benötigt, insbesondere beim Einsatz vor Ort oder als integriertes Element eines größeren Systems. Wenn mehrere Stromquellen verwendet werden, stellt ein automatischer Stromschaltkreis mit vordefinierten Prioritäten sicher, dass die am besten geeignete verwendet wird.
Das Netzteil enthält außerdem einen zuverlässigen und sicheren Akkuladekreis, mit dem ein einzelliger Li-Po/Li-Ion-Akku geladen werden kann. Die Power-OR-Option wird ebenfalls unterstützt und bietet eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV), wenn eine externe oder USB-Stromquelle in Kombination mit dem Akku verwendet wird.
Detaillierte Beschreibung
Das Netzteil hat die anspruchsvolle Aufgabe, den Host-MCU und alle Peripheriegeräte an Bord sowie die extern angeschlossenen Peripheriegeräte mit Strom zu versorgen. Eine der wichtigsten Anforderungen besteht darin, genügend Strom bereitzustellen und dabei die Voltage Abfall am Ausgang. Außerdem muss das Netzteil mehrere Stromquellen mit unterschiedlichen Nennspannungen unterstützen können.tages ermöglicht das Umschalten zwischen ihnen nach Priorität. Das Netzteildesign, das auf einer Reihe von Hochleistungs-Leistungsschalt-ICs von Microchip basiert, gewährleistet eine sehr gute Qualität der Ausgangsspannungtage, hohe Strombelastbarkeit und reduzierte elektromagnetische Strahlung.
Am Eingang stage des Netzteils, der MIC2253, ein hocheffizienter Boost-Regler-IC mit ÜberspannungsschutztagDer Schutz sorgt dafür, dass die Lautstärketage Eingabe beim nächsten stage ist gut reguliert und stabil. Es wird verwendet, um die Lautstärke zu erhöhentage von Low-VoltagDie Stromquellen (ein Li-Po/Li-Ion-Akku und USB) ermöglichen die nächstetage, um gut geregelte 3.3 V und 5 V an die Entwicklungsplatine zu liefern. Eine Reihe diskreter Komponenten wird verwendet, um zu bestimmen, ob die Eingangsstromquelle eine Spannung vontage Boost. Wenn mehrere Stromquellen gleichzeitig angeschlossen sind, wird diese Schaltung auch verwendet, um die Eingangsprioritätsstufe zu bestimmen: extern angeschlossenes 12-V-Netzteil, Stromversorgung über USB und die Li-Po/Li-Ion-Batterie.
Der Übergang zwischen den verfügbaren Stromquellen ist so ausgelegt, dass der unterbrechungsfreie Betrieb des Entwicklungsboards gewährleistet ist. Das nächste Netzteil stagEs verwendet zwei synchrone Abwärtsregler (Buck) vom Typ MIC28511, die bis zu 3 A liefern können. Der MIC28511 IC verwendet die Architekturen HyperSpeed Control® und HyperLight Load® und bietet so eine ultraschnelle Übergangsreaktion und hohe Effizienz bei geringer Last. Jeder der beiden Abwärtsregler wird verwendet, um die entsprechende Stromversorgungsschiene (3.3 V und 5 V) über die gesamte Entwicklungsplatine und die angeschlossenen Peripheriegeräte mit Strom zu versorgen.
Bandtage Referenz
Der MCP1501, ein hochpräziser gepuffertertagDie Referenz von Microchip wird verwendet, um eine sehr genaue Voltage Referenz ohne Voltage drift. Es kann für verschiedene Zwecke verwendet werden: die häufigsten Verwendungszwecke sind Voltage Referenzen für A/D-Wandler, D/A-Wandler und Komparator-Peripheriegeräte auf der Host-MCU. Der MCP1501 kann bis zu 20 mA liefern, wodurch seine Verwendung ausschließlich auf Vol beschränkt isttagKomparatoranwendungen mit hoher Eingangsimpedanz. Abhängig von der jeweiligen Anwendung können entweder 3.3 V von der Stromschiene oder 2.048 V vom MCP1501 ausgewählt werden. Ein Onboard-SMD-Jumper mit der Bezeichnung REF SEL bietet zwei Spannungentage Referenzauswahl:
- REF: 2.048 V vom hochpräzisen Voltage Referenz-IC
- 3V3: 3.3 V von der Hauptstromversorgungsschiene
Netzteilanschlüsse
Wie erläutert, ermöglicht das fortschrittliche Design des Netzteils die Verwendung mehrerer Arten von Stromquellen und bietet damit beispiellose Flexibilität: Bei Stromversorgung über einen Li-Po/Li-Ion-Akku bietet es ein Höchstmaß an Autonomie. In Situationen, in denen die Stromversorgung ein Problem darstellt, kann es über ein externes 12-VDC-Netzteil mit Strom versorgt werden, das über die zweipolige Schraubklemme angeschlossen wird. Die Stromversorgung ist auch dann kein Problem, wenn die Stromversorgung über das USB-Kabel erfolgt. Die Stromversorgung kann über den USB-C-Anschluss erfolgen, wobei die Stromversorgung vom USB-HOST (d. h. PC), USB-Wandadapter oder einer Akku-Powerbank bereitgestellt wird. Es stehen drei Stromversorgungsanschlüsse zur Verfügung, jeder mit seinem eigenen Zweck:
- CN6: USB-C Anschluss (1)
- TB1: Schraubanschluss für ein externes 12VDC Netzteil (2)
- CN8: Standard-XH-Batterieanschluss mit 2.5 mm Abstand (3)
USB-C-Anschluss
Der USB-C-Anschluss (mit der Bezeichnung CN6) versorgt den USB-Host (normalerweise PC), die USB-Powerbank oder den USB-Wandadapter mit Strom. Bei der Stromversorgung über den USB-Anschluss hängt die verfügbare Leistung von den Möglichkeiten der Quelle ab. Maximale Leistungswerte sowie die zulässige EingangslautstärketagDie Reichweite bei Verwendung der USB-Stromversorgung ist in der Tabelle Abbildung 6 angegeben:
| USB-Stromversorgung | ||||
| Eingangslautstärketage [V] | Ausgangsvolumentage [V] | Max. Strom [A] | Max. Leistung [W] | |
| MIN | MAX | 3.3 | 1.7 | 5.61 |
|
4.4 |
5.5 |
5 | 1.3 | 6.5 |
| 3.3 und 5 | 0.7 und 0.7 | 5.81 | ||
Bei Verwendung eines PCs als Stromquelle kann die maximale Leistung erreicht werden, wenn der Host-PC die USB 3.2-Schnittstelle unterstützt und mit USB-C-Anschlüssen ausgestattet ist. Wenn der Host-PC die USB 2.0-Schnittstelle verwendet, kann er die geringste Leistung bereitstellen, da in diesem Fall nur bis zu 500 mA (2.5 W bei 5 V) verfügbar sind. Beachten Sie, dass bei Verwendung längerer USB-Kabel oder USB-Kabel geringer Qualität die Lautstärke zunimmt.tagDie Betriebsspannung kann unter die Nennspannung fallen.tage-Bereich, was zu unvorhersehbarem Verhalten der Entwicklungsplatine führt.
NOTIZ: Wenn der USB-Host nicht mit einem USB-C-Anschluss ausgestattet ist, kann ein USB-Adapter vom Typ A auf Typ C verwendet werden (im Lieferumfang enthalten).
12VDC Schraubklemme
Ein externes 12-V-Netzteil kann über die 2-polige Schraubklemme (mit der Bezeichnung TB1) angeschlossen werden. Bei Verwendung eines externen Netzteils ist es möglich, eine optimale Leistung zu erzielen, da ein externes Netzteil problemlos gegen ein anderes ausgetauscht werden kann und seine Leistung und Betriebseigenschaften je nach Anwendung festgelegt werden können. Die Entwicklungsplatine ermöglicht einen maximalen Strom von 2.8 A pro Stromschiene (3.3 V und 5 V) bei Verwendung eines externen 12-V-Netzteils. Maximale Leistungswerte sowie die zulässige EingangsspannungtagDie Reichweite bei Verwendung einer externen Stromversorgung ist in der Tabelle Abbildung 7 angegeben:
| Externes Netzteil | ||||
| Eingangslautstärketage [V] | Ausgangsvolumentage [V] | Max. Strom [A] | Max. Leistung [W] | |
| MIN | MAX | 3.3 | 2.8 | 9.24 |
|
10.6 |
14 |
5 | 2.8 | 14 |
| 3.3 und 5 | 2.8 und 2.8 | 23.24 | ||
Abbildung 7: Tabelle für externe Stromversorgung.
Li-Po/Li-Ion XH-Akkuanschluss
Bei Stromversorgung durch einen einzelligen Li-Po/Li-Ion-Akku bietet mikromedia 5 FPI die Möglichkeit, ferngesteuert zu werden. Dies ermöglicht vollständige Autonomie und ermöglicht den Einsatz in einigen sehr spezifischen Situationen: gefährliche Umgebungen, landwirtschaftliche Anwendungen usw. Der Akkuanschluss ist ein standardmäßiger XH-Anschluss mit 2.5 mm Abstand. Er ermöglicht die Verwendung einer Reihe einzelliger Li-Po- und Li-Ion-Akkus. Das Netzteil von mikromedia 5 FPI bietet die Akkuladefunktion sowohl über den USB-Anschluss als auch über die 12-VDC-/externe Stromversorgung. Die Akkuladeschaltung des Netzteils verwaltet den Akkuladevorgang und ermöglicht optimale Ladebedingungen und eine längere Akkulebensdauer. Der Ladevorgang wird durch die BATT-LED-Anzeige auf der Rückseite von mikromedia 5 FPI angezeigt.
Das Netzteilmodul enthält auch den Batterieladekreis. Je nach Betriebszustand der Mikromedia 5 FPI-Entwicklungsplatine kann der Ladestrom entweder auf 100 mA oder 500 mA eingestellt werden. Wenn die Entwicklungsplatine ausgeschaltet ist, verwendet der Lade-IC die gesamte verfügbare Leistung zum Laden der Batterie. Dies führt zu einem schnelleren Laden, wobei der Ladestrom auf etwa 500 mA eingestellt ist. Bei eingeschaltetem Gerät wird der verfügbare Ladestrom auf etwa 100 mA eingestellt, wodurch der Gesamtstromverbrauch auf ein vernünftiges Niveau reduziert wird. Maximale Leistungswerte zusammen mit der zulässigen EingangsspannungtagDie Reichweite bei Verwendung der Batteriestromversorgung sind in der Tabelle Abbildung 8 angegeben:
| Batteriestromversorgung | ||||
| Eingangslautstärketage [V] | Ausgangsvolumentage [V] | Max. Strom [A] | Max. Leistung [W] | |
| MIN | MAX | 3.3 | 1.3 | 4.29 |
|
3.5 |
4.2 |
5 | 1.1 | 5.5 |
| 3.3 und 5 | 0.6 und 0.6 | 4.98 | ||
Abbildung 8: Tabelle zur Batteriestromversorgung.
Stromredundanz und unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV)
Das Netzteilmodul unterstützt Stromversorgungsredundanz: Es schaltet automatisch auf die am besten geeignete Stromquelle um, wenn eine der Stromquellen ausfällt oder getrennt wird. Die Stromversorgungsredundanz ermöglicht außerdem einen unterbrechungsfreien Betrieb (d. h. USV-Funktionalität, die Batterie liefert weiterhin Strom, wenn das USB-Kabel entfernt wird, ohne dass Mikromedia 5 FPI während der Übergangszeit zurückgesetzt werden muss).
Einschalten des Mikromedia 5 FPI-Karte
Nachdem eine gültige Stromversorgungsquelle angeschlossen wurde (1), in unserem Fall ein einzelliger Li-Po/Li-Ion-Akku, kann das Mikromedia 5 FPI eingeschaltet werden. Dies kann über einen kleinen Schalter am Rand der Platine erfolgen, der als SW1 (2) bezeichnet ist. Durch das Einschalten wird das Netzteilmodul aktiviert und der Strom wird über die gesamte Platine verteilt. Eine LED-Anzeige mit der Bezeichnung PWR zeigt an, dass das Mikromedia 5 FPI eingeschaltet ist.
Resistives Display
Ein hochwertiges 5-Zoll-TFT-Echtfarbdisplay mit resistivem Touchpanel ist das markanteste Merkmal des Mikromedia 5 FPI. Das Display hat eine Auflösung von 800 x 480 Pixeln und kann bis zu 16.7 Millionen Farben (24-Bit-Farbtiefe) anzeigen. Das Display des Mikromedia 5 FPI bietet dank 500 hochhellen LEDs für die Hintergrundbeleuchtung ein relativ hohes Kontrastverhältnis von 1:18. Das Anzeigemodul wird vom Grafiktreiber-IC SSD1963 (1) von Solomon Systech gesteuert. Dies ist ein leistungsstarker Grafik-Coprozessor, der mit 1215 KB Frame-Pufferspeicher ausgestattet ist. Es enthält auch einige erweiterte Funktionen wie die hardwarebeschleunigte Anzeigerotation, Anzeigespiegelung, Hardware-Fensterung, dynamische Hintergrundbeleuchtungssteuerung, programmierbare Farb- und Helligkeitssteuerung und mehr.
Das resistive Panel, das auf dem TSC2003 RTP-Controller basiert, ermöglicht die Entwicklung interaktiver Anwendungen und bietet eine berührungsgesteuerte Bedienoberfläche. Der Touchpanel-Controller verwendet die I2C-Schnittstelle für die Kommunikation mit dem Host-Controller. Ausgestattet mit einem hochwertigen 5-Zoll-Display (2) und dem Controller, der Gesten unterstützt, stellt mikromedia 5 FPI eine sehr leistungsstarke Hardwareumgebung für die Erstellung verschiedener GUI-zentrierter Human Machine Interface (HMI)-Anwendungen dar.
Datenspeicherung
Das Mikromedia 5 FPI-Entwicklungsboard ist mit zwei Arten von Speicher ausgestattet: mit einem MicroSD-Kartensteckplatz und einem Flash-Speichermodul.
microSD-Kartensteckplatz
Der microSD-Kartensteckplatz (1) ermöglicht die externe Speicherung großer Datenmengen auf einer microSD-Speicherkarte. Er verwendet die sichere digitale Eingabe-/Ausgabeschnittstelle (SDIO) zur Kommunikation mit der MCU. Die microSD-Kartenerkennungsschaltung ist ebenfalls auf der Platine vorhanden. Die microSD-Karte ist die kleinste SD-Kartenversion und misst nur 5 x 11 mm. Trotz ihrer geringen Größe können enorme Datenmengen darauf gespeichert werden. Zum Lesen und Schreiben auf die SD-Karte ist eine entsprechende Software/Firmware erforderlich, die auf der Host-MCU ausgeführt wird.
Externer Flash-Speicher
mikromedia 5 FPI ist mit dem SST26VF064B Flash-Speicher (2) ausgestattet. Das Flash-Speichermodul hat eine Dichte von 64 Mbit. Seine Speicherzellen sind in 8-Bit-Wörtern angeordnet, was insgesamt 8 MB nichtflüchtigen Speicher ergibt, der für verschiedene Anwendungen zur Verfügung steht. Die hervorstechendsten Merkmale des SST26VF064B Flash-Moduls sind seine hohe Geschwindigkeit, sehr hohe Lebensdauer und sehr gute Datenaufbewahrungsdauer. Es hält bis zu 100,000 Zyklen aus und kann die gespeicherten Informationen mehr als 100 Jahre lang bewahren. Es verwendet auch die SPI-Schnittstelle für die Kommunikation mit der MCU.
Konnektivität
mikromedia 5 FPI bietet eine Vielzahl von Konnektivitätsoptionen. Es umfasst Unterstützung für WLAN, RF und USB (HOST/DEVICE). Neben diesen Optionen bietet es auch drei standardisierte mikroBUS™ Shuttle-Anschlüsse. Es ist ein erhebliches Upgrade für das System, da es die Verbindung mit der riesigen Basis von Click Boards™ ermöglicht.
USB
Die Host-MCU ist mit dem USB-Peripheriemodul ausgestattet, das eine einfache USB-Konnektivität ermöglicht. USB (Universal Serial Bus) ist ein sehr beliebter Industriestandard, der Kabel, Anschlüsse und Protokolle definiert, die für die Kommunikation und Stromversorgung zwischen Computern und anderen Geräten verwendet werden. mikromedia 5 FPI unterstützt USB als HOST/DEVICE-Modus und ermöglicht so die Entwicklung einer breiten Palette verschiedener USB-basierter Anwendungen. Es ist mit dem USB-C-Anschluss ausgestattet, der viele Vorteile bietet.tagim Vergleich zu früheren USB-Anschlusstypen (symmetrisches Design, höhere Strombelastbarkeit, kompakte Größe usw.). Die Auswahl des USB-Modus erfolgt über einen monolithischen Controller-IC. Dieser IC bietet Erkennungs- und Anzeigefunktionen für den Konfigurationskanal (CC).
Um Mikromedia 5 FPI als USB-HOST einzurichten, sollte der USB-PSW-Pin vom MCU auf einen NIEDRIGEN Logikpegel (0) eingestellt werden. Wenn er auf einen HOHEN Logikpegel (1) eingestellt ist, fungiert Mikromedia 5 FPI als GERÄT. Im HOST-Modus versorgt Mikromedia 5 FPI das angeschlossene GERÄT über den USB-C-Anschluss (1) mit Strom. Der USB-PSW-Pin wird vom Host-MCU angesteuert, sodass die Software den USB-Modus steuern kann. Der USB-ID-Pin wird verwendet, um den Typ des an den USB-Anschluss angeschlossenen Geräts gemäß den USB-OTG-Spezifikationen zu erkennen: Der mit GND verbundene USB-ID-Pin weist auf ein HOST-Gerät hin, während der auf einen hochohmigen Zustand (HI-Z) eingestellte USB-ID-Pin anzeigt, dass das angeschlossene Peripheriegerät ein GERÄT ist.
RF
mikromedia 5 FPI bietet Kommunikation über das weltweite ISM-Funkband. Das ISM-Band umfasst einen Frequenzbereich zwischen 2.4 GHz und 2.4835 GHz. Dieses Frequenzband ist für die industrielle, wissenschaftliche und medizinische Nutzung reserviert (daher die Abkürzung ISM). Darüber hinaus ist es weltweit verfügbar und damit eine perfekte Alternative zu WLAN, wenn M2M-Kommunikation über eine kurze Distanz erforderlich ist. mikromedia 5 FPI verwendet den nRF24L01+ (1), einen Single-Chip-2.4-GHz-Transceiver mit eingebetteter Basisband-Protokoll-Engine von Nordic Semiconductors. Es ist eine perfekte Lösung für drahtlose Anwendungen mit extrem geringem Stromverbrauch. Dieser Transceiver basiert auf der GFSK-Modulation und ermöglicht Datenraten im Bereich von 250 kbps bis 2 Mbps. Die GFSK-Modulation ist das effizienteste HF-Signalmodulationsschema, das die erforderliche Bandbreite reduziert und somit weniger Strom verschwendet. Der nRF24L01+ verfügt außerdem über ein proprietäres Enhanced ShockBurst™, eine paketbasierte Datenverbindungsschicht. Neben anderen Funktionen bietet er eine 6-Kanal-MultiCeiver™-Funktion, die den Einsatz des nRF24L01+ in einer Sternnetzwerktopologie ermöglicht. Der nRF24L01+ verwendet die SPI-Schnittstelle zur Kommunikation mit der Host-MCU. Entlang der SPI-Leitungen verwendet er zusätzliche GPIO-Pins für SPI Chip Select, Chip Enable und für den Interrupt. Der HF-Bereich des Mikromedia 5 FPI verfügt außerdem über eine kleine Chipantenne (4) sowie einen SMA-Anschluss für eine externe Antenne.
W-lan
Ein sehr beliebtes WiFi-Modul (2) mit der Bezeichnung CC3100 ermöglicht WiFi-Konnektivität. Dieses Modul ist die komplette WiFi-Lösung auf einem Chip: Es ist ein leistungsstarker WiFi-Netzwerkprozessor mit Energieverwaltungssubsystem, der den TCP/IP-Stack, eine leistungsstarke Krypto-Engine mit 256-Bit-AES-Unterstützung, WPA2-Sicherheit, SmartConfig™-Technologie und vieles mehr bietet. Durch die Auslagerung der WiFi- und Internet-Handhabungsaufgaben von der MCU kann die Host-MCU anspruchsvollere grafische Anwendungen verarbeiten, was es zu einer idealen Lösung macht, um Mikromedia 5 FPI WiFi-Konnektivität hinzuzufügen. Es verwendet die SPI-Schnittstelle zur Kommunikation mit der Host-MCU sowie mehrere zusätzliche GPIO-Pins, die für das Zurücksetzen, den Ruhezustand und die Interrupt-Berichterstattung verwendet werden.
Ein SMD-Jumper mit der Bezeichnung FORCE AP (3) wird verwendet, um das CC3100-Modul in den Access Point (AP)-Modus oder in den Stationsmodus zu zwingen. Der Betriebsmodus des CC3100-Moduls kann jedoch durch die Software überschrieben werden.
Dieser SMD-Jumper bietet zwei Auswahlmöglichkeiten:
- 0: der FORCE AP-Pin wird auf einen LOW-Logikpegel gezogen, wodurch das CC3100-Modul in den STATION-Modus gezwungen wird
- 1: der FORCE AP-Pin wird auf einen HIGH-Logikpegel gezogen, wodurch das CC3100-Modul in den AP-Modus gezwungen wird. Auf der Leiterplatte des Mikromedia 4 FPI ist eine Chipantenne (5) integriert sowie ein SMA-Anschluss für eine externe WiFi-Antenne.
mikroBUS™ Shuttle-Steckverbinder
Das Entwicklungsboard Mikromedia 5 für STM32 RESISTIVE FPI verwendet den mikroBUS™ Shuttle-Anschluss, eine brandneue Ergänzung des mikroBUS™-Standards in Form eines 2×8-poligen IDC-Headers mit 1.27 mm (50mil) Abstand. Im Gegensatz zu mikroBUS™-Buchsen benötigen mikroBUS™ Shuttle-Anschlüsse viel weniger Platz, sodass sie in Fällen verwendet werden können, in denen ein kompakteres Design erforderlich ist. Auf dem Entwicklungsboard befinden sich drei mikroBUS™ Shuttle-Anschlüsse (1), die von MB1 bis MB3 beschriftet sind. Normalerweise kann ein mikroBUS™ Shuttle-Anschluss in Kombination mit einem mikroBUS™ Shuttle-Erweiterungsboard verwendet werden, ist aber nicht darauf beschränkt.
Die mikroBUS™ Shuttle-Erweiterungsplatine (2) ist eine Zusatzplatine, die mit der herkömmlichen mikroBUS™-Buchse und vier Montagelöchern ausgestattet ist. Sie kann über ein Flachbandkabel an den mikroBUS™ Shuttle-Anschluss angeschlossen werden. Dies gewährleistet die Kompatibilität mit der riesigen Basis von Click-Boards™. Die Verwendung von mikroBUS™ Shuttles bietet außerdem eine Reihe weiterer Vorteile:
- Bei Verwendung von Flachkabeln ist die Position des mikroBUS™ Shuttle nicht festgelegt
- mikroBUS™ Shuttle-Erweiterungsplatinen enthalten zusätzliche Montagelöcher für die dauerhafte Installation
- Es können Flachkabel beliebiger Länge verwendet werden (je nach Anwendungsfall)
- Die Konnektivität kann zusätzlich erweitert werden, indem diese Anschlüsse mit Shuttle Click kaskadiert werden (3)
Weitere Informationen zur mikroBUS™ Shuttle-Erweiterungskarte und zum Shuttle
Klicken Sie hier, besuchen Sie bitte web Seiten:
www.mikroe.com/mikrobus-shuttle
www.mikroe.com/shuttle-click
Weitere Informationen zum mikroBUS™ finden Sie auf der offiziellen web Seite unter www.mikroe.com/mikrobus
Mit einem Paar von Peripheriegeräten für den Ton rundet mikromedia 5 FPI sein Multimedia-Konzept ab. Es verfügt über einen Piezo-Summer, der extrem einfach zu programmieren ist, aber nur die einfachsten Töne erzeugen kann, die nur für Alarme oder Benachrichtigungen nützlich sind. Die zweite Audiooption ist der leistungsstarke VS1053B IC (1). Es handelt sich um einen Ogg Vorbis/MP3/AAC/WMA/FLAC/WAV/MIDI-Audio-Decoder und einen PCM/IMA ADPCM/Ogg Vorbis-Encoder, beide auf einem einzigen Chip. Es verfügt über einen leistungsstarken DSP-Kern, hochwertige A/D- und D/A-Wandler, einen Stereo-Kopfhörertreiber, der eine 30-Ω-Last antreiben kann, Nulldurchgangserkennung mit sanfter Lautstärkeänderung, Bass- und Höhenregler und vieles mehr.
Piezo-Summer
Ein Piezo-Summer (2) ist ein einfaches Gerät, das Töne wiedergeben kann. Er wird von einem kleinen vorgespannten Transistor angetrieben. Der Summer kann durch Anlegen eines PWM-Signals von der MCU an der Basis des Transistors angetrieben werden: Die Tonhöhe hängt von der Frequenz des PWM-Signals ab, während die Lautstärke durch Ändern des Arbeitszyklus gesteuert werden kann. Da er sehr einfach zu programmieren ist, kann er für einfache Alarme, Benachrichtigungen und andere Arten einfacher Tonsignalisierung sehr nützlich sein.
Audio-CODEC
Ressourcenintensive und komplexe Audioverarbeitungsaufgaben können vom Host-MCU durch die Verwendung eines dedizierten Audio-CODEC-ICs mit der Bezeichnung VS1053B (1) übernommen werden. Dieser IC unterstützt viele verschiedene Audioformate, die häufig auf verschiedenen digitalen Audiogeräten zu finden sind. Er kann Audiostreams unabhängig kodieren und dekodieren und gleichzeitig DSP-bezogene Aufgaben ausführen. Der VS1053B verfügt über mehrere wichtige Funktionen, die diesen IC zu einer sehr beliebten Wahl bei der Audioverarbeitung machen.
Durch die hochwertige Hardwarekomprimierung (Kodierung) ermöglicht das VS1053B die Aufzeichnung von Audiodaten mit wesentlich weniger Platzbedarf im Vergleich zu denselben Audioinformationen im Rohformat. In Kombination mit hochwertigen ADCs und DACs, Kopfhörertreiber, integriertem Audio-Equalizer, Lautstärkeregler und mehr stellt es eine Rundumlösung für jede Art von Audioanwendung dar. Zusammen mit dem leistungsstarken Grafikprozessor rundet der VS1053B-Audioprozessor die Multimediaaspekte des Mikromedia 5 FPI-Entwicklungsboards vollständig ab. Das Mikromedia 5 FPI-Board ist mit einer 3.5-mm-Vierpol-Kopfhörerbuchse (3) ausgestattet, über die ein Headset mit Mikrofon angeschlossen werden kann.
Sensoren und andere Peripheriegeräte
Eine Reihe zusätzlicher integrierter Sensoren und Geräte erweitert die Benutzerfreundlichkeit der Mikromedia 5 FPI-Entwicklungsplatine um eine weitere Ebene.
Digitaler Bewegungssensor
Der FXOS8700CQ, ein fortschrittlicher integrierter 3-Achsen-Beschleunigungsmesser und 3-Achsen-Magnetometer, kann viele verschiedene bewegungsbezogene Ereignisse erkennen, darunter die Erkennung von Orientierungsereignissen, Freifallerkennung, Stoßerkennung sowie Tipp- und Doppeltipp-Ereigniserkennung. Diese Ereignisse können über zwei dedizierte Interrupt-Pins an die Host-MCU gemeldet werden, während die Datenübertragung über die I2C-Kommunikationsschnittstelle erfolgt. Der FXOS8700CQ-Sensor kann für die Erkennung der Displayorientierung sehr nützlich sein. Er kann auch verwendet werden, um Mikromedia 5 FPI in eine vollständige 6-Achsen-E-Kompass-Lösung zu verwandeln. Die I2C-Slave-Adresse kann mithilfe von zwei SMD-Jumpern geändert werden, die unter der Bezeichnung ADDR SEL (1) gruppiert sind.
Echtzeituhr (RTC)
Die Host-MCU enthält ein Echtzeituhr-Peripheriemodul (RTC). Das RTC-Peripheriemodul verwendet eine separate Stromversorgungsquelle, normalerweise eine Batterie. Um eine kontinuierliche Zeitverfolgung zu ermöglichen, ist mikromedia 5 FPI mit einer Knopfzellenbatterie ausgestattet, die die RTC-Funktionalität aufrechterhält, auch wenn die Hauptstromversorgung ausgeschaltet ist. Der extrem niedrige Stromverbrauch des RTC-Peripheriegeräts ermöglicht eine sehr lange Lebensdauer dieser Batterien. Die Entwicklungsplatine mikromedia 5 FPI ist mit einem Knopfzellenbatteriehalter (2) ausgestattet, der mit den Knopfzellenbatterietypen SR60, LR60 und 364 kompatibel ist, sodass eine Echtzeituhr in die Anwendungen integriert werden kann.
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Wie geht es weiter?
Sie haben nun alle Funktionen des Mikromedia 5 für das STM32 RESISTIVE FPI-Entwicklungsboard kennengelernt. Sie haben die Module und die Organisation kennengelernt. Jetzt können Sie Ihr neues Board verwenden. Wir schlagen mehrere Schritte vor, die wahrscheinlich der beste Einstieg sind.
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Nachdem Sie NECTO Studio heruntergeladen haben und die Platine bereits besitzen, können Sie mit dem Schreiben Ihrer ersten GUI-Projekte beginnen. Wählen Sie zwischen mehreren Compilern für die jeweilige MCU auf dem Mikromediagerät und verwenden Sie eine der beliebtesten Grafikbibliotheken der Embedded-Branche – die LVGL-Grafikbibliothek, ein integraler Bestandteil von NECTO Studio. Dies ist ein hervorragender Ausgangspunkt für zukünftige GUI-Projekte.
GEMEINSCHAFT
Ihr Projekt beginnt auf EmbeddedWiki – der weltweit größten Plattform für eingebettete Projekte mit über 1 Million einsatzbereiten Projekten, die mit vorgefertigten und standardisierten Hardware- und Softwarelösungen erstellt wurden und als Ausgangspunkt für die Entwicklung kundenspezifischer Produkte oder Anwendungen dienen. Die Plattform umfasst 12 Themen und 92 Anwendungen. Wählen Sie einfach die gewünschte MCU aus, wählen Sie die Anwendung aus und erhalten Sie 100 % gültigen Code. Egal, ob Sie ein Anfänger sind, der an Ihrem ersten Projekt arbeitet, oder ein erfahrener Profi, der an seinem 101. Projekt arbeitet, EmbeddedWiki sorgt für einen zufriedenstellenden Projektabschluss und vermeidet unnötige Zeitverschwendung.tage. www.embeddedwiki.com
UNTERSTÜTZUNG
MIKROE bietet bis zum Ende der Lebensdauer kostenlosen technischen Support. Wenn also etwas schief geht, sind wir bereit und willens zu helfen. Wir wissen, wie wichtig es ist, sich auf jemanden verlassen zu können, wenn wir aus irgendeinem Grund mit unseren Projekten nicht weiterkommen oder eine Deadline einhalten müssen. Deshalb bietet unsere Supportabteilung, eine der Säulen unseres Unternehmens, jetzt auch den Premium-technischen Support für Geschäftskunden an, wodurch noch kürzere Zeiträume für Lösungen gewährleistet werden. www.mikroe.com/support
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Alle Produkte von MIKROE sind durch Urheberrechtsgesetze und internationale Urheberrechtsverträge geschützt. Daher ist dieses Handbuch wie jedes andere urheberrechtlich geschützte Material zu behandeln. Kein Teil dieses Handbuchs, einschließlich der hierin beschriebenen Produkte und Software, darf ohne vorherige schriftliche Genehmigung von MIKROE reproduziert, in einem Datenabfragesystem gespeichert, übersetzt oder in irgendeiner Form oder mit irgendwelchen Mitteln übertragen werden. Die PDF-Ausgabe des Handbuchs darf für den privaten oder lokalen Gebrauch ausgedruckt, jedoch nicht zur Verteilung verwendet werden. Jede Änderung dieses Handbuchs ist untersagt. MIKROE stellt dieses Handbuch „wie besehen“ ohne jegliche ausdrückliche oder stillschweigende Garantie zur Verfügung, einschließlich, aber nicht beschränkt auf stillschweigende Garantien oder Bedingungen der Marktgängigkeit oder Eignung für einen bestimmten Zweck.
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AKTIVITÄTEN MIT HOHEM RISIKO
Die Produkte von MIKROE sind nicht fehlertolerant und nicht für den Einsatz oder Weiterverkauf als Online-Steuergeräte in Gefahrenumgebungen konzipiert, hergestellt oder vorgesehen, die eine ausfallsichere Leistung erfordern, wie etwa beim Betrieb von Nuklearanlagen, Flugzeugnavigations- oder Kommunikationssystemen, der Flugverkehrskontrolle, lebenserhaltenden Maschinen oder Waffensystemen, bei denen ein Softwarefehler direkt zu Tod, Personenschäden oder schweren physischen oder Umweltschäden führen könnte („Aktivitäten mit hohem Risiko“). MIKROE und seine Lieferanten lehnen ausdrücklich jede ausdrückliche oder stillschweigende Gewährleistung der Eignung für Aktivitäten mit hohem Risiko ab.
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MIKROE STM32F407ZGT6 Multiadapter-Prototypplatine [pdf] Bedienungsanleitung STM32F407ZGT6, STM32F746ZGT6, STM32F407ZGT6 Multi-Adapter-Prototypplatine, STM32F407ZGT6, Multi-Adapter-Prototypplatine, Adapter-Prototypplatine, Prototypplatine, Platine |
