Tegoroczne targi embedded stały się okazją dla STMicroelectronics do podkreślenia swojej dominacji na rynku mikrokontrolerów STM32. Przejawiło się to wprowadzeniem do sprzedaży tuż przed targami nowej rodziny mikrokontrolerów (STM32L0 z rdzeniem Cortex-M0+), nowych narzędzi programowych (m.in. .NET MF dla STM32, STM32Cube, STM32CubeMX) oraz nowej rodziny zestawów startowych – STM32Nucleo.

O narzędziach dla programistów pisaliśmy już w naszym portalu (artykuły kursowe o .NET MF dla STM32 oraz prezentacja możliwości następcy MicroXplorera – STM32CubeMX), teraz przedstawimy cechy i możliwości zestawów STM32Nucleo (trzy wybrane typy pokazano na fotografii 1), które cechują:

– niska cena (niższa niż w przypadku zestawów DISCOVERY, co wiąże się z nieco mniej zaawansowanym wyposażeniem),

– zgodność z systemem Arduino Uno rev. 3,

– wygodna współpraca ze środowiskiem programistycznym mbed.

Fot. 1. Wygląd trzech wybranych zestawów z serii STM32Nucleo

Do rodziny zestawów STM32Nucleo należą obecnie cztery wersje płytek, które są identyczne pod względem budowy i wyposażenia, różnią się między sobą wyłącznie zastosowanymi mikrokontrolerami. Dostępne obecnie są następujące zestawy:

– Nucleo-F030R8 (z mikrokontrolerem STM32F030R8T6),

– Nucleo-F103RB (z mikrokontrolerem STM32F103RBT6),

– Nucleo-F401RE (z mikrokontrolerem STM32F401RET6),

– Nucleo-L152RE (z mikrokontrolerem STM32L152RET6).

Każda płytka z rodziny Nucleo jest wyposażona w zintegrowany programator/debuger ST-LINK/V2-1 (ze zmodyfikowanym firmware, współpracującym z pakietem mbed), podsystem zasilania z elektronicznym kluczem prądowym dzielącym obwody na sekcje, trzy diody LED (w tym jedna dla aplikacji użytkownika, jedna sygnalizująca włączenie zasilania i jedna dwukolorowa – spełnia rolę sygnalizacyjną w programatorze – została użyta w przykładzie demo), dwa przyciski (w tym jeden RESET), złącze miniUSB (do zasilania, komunikacji z mikrokontrolerem aplikacji via wirtualny COM, emulacji urządzenia klasy mass storage oraz komunikacji z programatorem ST-Link). Standardowym wyposażeniem prezentowanych zestawów są także złącza z wyprowadzonymi GPIO, co zapewnia im między innymi kompatybilność z płytkami systemu Arduino (shields). Rozmieszczenie wyprowadzeń zestawu na złączach zgodnych z Arduino pokazano na rysunku 2.

Rys. 2. Rozmieszczenie sygnałów na złączach Arduino Uno rev. 3

Mikrokontrolery w prezentowanych zestawach wykorzystują wewnętrzne generatory taktujące, ale producent przewidział dwa miejsca na PCB (fotografia 3) umożliwiające montaż rezonatorów kwarcowych (32,768 kHz dla RTC i głównego). Na ewaluacyjnej części płytki zastosowano także zworkę, która umożliwia zmierzenie poboru prądu przez mikrokontroler.

Fot. 3. Mikrokontrolery w zestawach STM32Nucleo są taktowane z wykorzystaniem generatora wewnętrznego, ale użytkownik może samodzielnie zamontować wybrane rezonatory kwarcowe

Warto pamiętać, że mikrokontroler programatora realizuje także funkcję wirtualnego COM, którego linie Rx i Tx wyprowadzono na złącze gold-pin płytki programatora (fotografia 4), dzięki czemu można je podłączyć do dowolnych linii testowanego mikrokontrolera.

Fot. 4. Mikrokontroler programatora spełnia także rolę wirtualnego COM-a, który można wykorzystać we własnej aplikacji