1. Introducció
La placa de desenvolupament STM32 Nucleo-144 proporciona una plataforma flexible i assequible perquè els usuaris explorin i prototipin amb el microcontrolador STM32. Aquest manual detalla les característiques, la configuració, el funcionament i el manteniment de la placa, permetent als usuaris aprofitar al màxim les seves capacitats per a diverses aplicacions.
La placa integra un depurador/programador ST-LINK/V2-1, eliminant la necessitat d'eines de depuració externes. Admet una àmplia gamma d'opcions d'expansió a través dels seus connectors ST Zio i ST morpho, compatibles amb els shields Arduino Uno V3.
Figura 1: Placa de desenvolupament STM32 Nucleo-144 (part superior) View)
Aquesta imatge mostra la placa de desenvolupament STM32 Nucleo-144, mostrantasinels seus diversos components, incloent-hi el microcontrolador STM32, els capçals d'expansió, el port USB i els botons d'usuari. La placa és blanca amb pistes de circuit blaves i connectors negres.
2. Característiques clau
- Microcontrolador STM32: Compta amb un MCU STM32F413ZH en un paquet LQFP144, que ofereix una línia d'accés d'alt rendiment amb nucli ARM Cortex-M4, DSP, FPU, memòria flash d'1.5 MByte i CPU de 100 MHz.
- Depurador/Programador integrat: ST-LINK/V2-1 integrat amb capacitat de reenumeració USB (emmagatzematge massiu, port COM virtual, port de depuració).
- Font d'alimentació flexible: Pot ser alimentat mitjançant ST-LINK USB VBUS o fonts externes. SMPS extern per a l'alimentació de la lògica Vcore en plaques amb el sufix '-P'.
- Connectivitat: Connector ST Zio (estén l'Arduino Uno V3), capçaleres ST morpho per a expansió, compatibilitat amb dispositius USB OTG o de velocitat completa, Ethernet compatible amb IEEE-802.3-2002 (segons la compatibilitat amb STM32).
- Interfície d'usuari: Tres LED d'usuari, dos botons d'usuari i un botó de reinici.
- Font del rellotge: Oscil·lador de cristall de 32.768 kHz.
- Suport de programari: Biblioteques completes de programari lliure i exampfitxers disponibles amb el paquet STM32Cube MCU.
- Compatibilitat amb IDE: Admet una àmplia selecció d'entorns de desenvolupament integrats (IDE), incloent-hi IAR, Keil, IDE basats en GCC i Arm Mbed (per a alguns números de peça de Nucleo).
3. Guia de configuració
3.1. Desembalatge i inspecció
En rebre la placa STM32 Nucleo-144, desembaleu-la amb cura i inspeccioneu-la per veure si hi ha algun dany visible. Assegureu-vos que tots els components hi siguin presents tal com s'indica a l'embalatge del producte.
3.2. Requisits del sistema
Per començar el desenvolupament, necessitareu:
- Un ordinador amb un port USB.
- Un cable USB tipus A a micro B (no sempre inclòs).
- Accés a Internet per a la descàrrega de programari.
- Sistemes operatius compatibles (Windows, macOS, Linux).
3.3. Instal·lació del controlador
- Connecteu la placa Nucleo a l'ordinador mitjançant un cable USB a través del connector USB ST-LINK (port Micro-B).
- El sistema operatiu hauria de detectar automàticament la placa i intentar instal·lar els controladors necessaris.
- Si la instal·lació automàtica falla, descarregueu i instal·leu els controladors ST-LINK més recents i STM32CubeProgrammer des del lloc web oficial de STMicroelectronics. weblloc (www.st.com/stm32cube).
3.4. Configuració del programari
Es recomana instal·lar l'STM32CubeIDE o el vostre entorn de desenvolupament integrat (IDE) preferit juntament amb el paquet STM32Cube MCU per obtenir biblioteques de programari completes i ex.amples.
- Baixeu STM32CubeIDE des de STMicroelectronics weblloc.
- Instal·leu l'IDE seguint les instruccions que apareixen en pantalla.
- Dins de l'IDE, podeu descarregar i gestionar el paquet STM32Cube MCU per a la sèrie STM32F4, que inclou controladors, middleware i ex.ampels projectes.
4. Instruccions de funcionament
4.1. Donant poder a la junta
La placa Nucleo-144 es pot alimentar mitjançant la connexió USB de l'ordinador. Assegureu-vos que el cable USB estigui connectat correctament al port USB ST-LINK de la placa.
Per a aplicacions avançades, es poden utilitzar fonts d'alimentació externes a través dels pins d'entrada d'alimentació adequats, tal com es detalla a l'esquema de la placa i al manual d'usuari disponibles a STMicroelectronics. weblloc.
4.2. Programació del microcontrolador STM32
L'ST-LINK/V2-1 integrat permet una fàcil programació i depuració del microcontrolador STM32.
- Obriu l'IDE que heu triat (per exemple, STM32CubeIDE, Keil, IAR).
- Crea un projecte nou o obre'n un d'existentampel projecte per a l'STM32F413ZH.
- Escriu o modifica el codi de la teva aplicació.
- Compileu el projecte per generar el firmware executable.
- Feu servir les eines de programació/depuració integrades de l'IDE per instal·lar el firmware al microcontrolador STM32. L'ST-LINK es detectarà automàticament.
- Aleshores podeu executar i depurar l'aplicació directament des de l'IDE.
4.3. Ús dels LED i botons d'usuari
La placa inclou tres LED d'usuari i dos botons d'usuari, que es poden programar per a diverses funcionalitats. Consulteu la configuració de pins i exemples de la placa.ample projectes dins del paquet STM32Cube MCU per obtenir més informació sobre com controlar aquests perifèrics.
5. Connectivitat i expansió
5.1. Connector ST Zio (compatibilitat amb Arduino Uno V3)
El connector ST Zio estén la connectivitat de l'Arduino Uno V3, permetent l'ús d'una àmplia gamma de shields compatibles amb Arduino. Això proporciona una manera convenient d'afegir funcionalitats com ara sensors, mòduls de comunicació i pantalles al vostre projecte Nucleo.
5.2. Capçaleres Morpho ST
Els headers ST morpho proporcionen accés a tots els pins d'E/S del microcontrolador STM32. Aquests headers són ideals per connectar circuits personalitzats, plaques de proves o plaques d'expansió especialitzades que no són compatibles amb Arduino. Consulteu el diagrama de pins de la placa per obtenir assignacions detallades de pins.
5.3. Dispositiu USB OTG/de velocitat completa
La placa admet la funcionalitat de dispositiu USB On-The-Go (OTG) o de velocitat completa, depenent de la compatibilitat específica amb STM32. Això permet que la placa Nucleo actuï com a amfitrió o dispositiu USB, permetent la comunicació amb altres perifèrics USB o un ordinador amfitrió.
5.4. Connectivitat Ethernet
Per als microcontroladors STM32 que ho admeten, la placa Nucleo-144 inclou una interfície Ethernet compatible amb IEEE-802.3-2002. Això permet la connectivitat de xarxa per a aplicacions que requereixen accés a Internet o comunicació de xarxa local.
6. Manteniment
La placa STM32 Nucleo-144 està dissenyada per ser duradora i requereix un manteniment mínim. Seguiu aquestes pautes per garantir la seva longevitat:
- Emmagatzematge: Guardeu la placa en un entorn sec i antiestàtic quan no la feu servir.
- Manipulació: Manegeu sempre la placa per les vores per evitar tocar components sensibles o descàrregues estàtiques.
- Neteja: Si cal, netegeu suaument la placa amb un raspall suau i sec o aire comprimit per eliminar la pols. Eviteu utilitzar líquids o productes de neteja abrasius.
- Apagar: Desconnecteu l'alimentació abans de fer qualsevol connexió o desconnexió física a la placa.
7. Solució De Problemes
| Problema | Causa possible | Solució |
|---|---|---|
| Placa no reconeguda per l'ordinador. | Controladors USB incorrectes o absents. Cable o port USB defectuós. | Instal·leu els controladors ST-LINK més recents de STMicroelectronics weblloc. Proveu un cable o port USB diferent. Reinicieu l'ordinador. |
| La càrrega del firmware ha fallat. | Dispositiu de destinació incorrecte seleccionat a l'IDE. La placa no s'alimenta correctament. Problema de connexió ST-LINK. | Assegureu-vos que STM32F413ZH estigui seleccionat com a objectiu. Verifiqueu que la placa estigui alimentada. Comproveu la connexió USB. Actualitzeu el firmware ST-LINK si està disponible. |
| L'aplicació no s'executa després de la programació. | Error de programari. Configuració incorrecta del rellotge. Problema de maquinari. | Depura el codi amb ST-LINK. Verifica la configuració del rellotge al projecte. Comprova les connexions i els components de la placa. |
| Els LED d'usuari no s'encenen. | Els LED no s'han inicialitzat ni controlat en codi. Problema d'alimentació. | Revisa el codi per a una configuració GPIO i un control LED correctes. Assegura't que la placa rebi prou energia. |
8. Especificacions
| Característica | Detall |
|---|---|
| Microcontrolador | STM32F413ZH (ARM Cortex-M4 amb DSP i FPU) |
| Memòria Flash | 1.5 MByte |
| Velocitat de la CPU | 100 MHz |
| Depurador/Programador | ST-LINK/V2-1 integrat |
| Connectivitat | USB Micro-AB, SWD, Ethernet RJ45, ST Zio (Arduino Uno V3), ST morpho |
| Interfície d'usuari | 3 LED d'usuari, 2 botons d'usuari, 1 botó de reinici |
| Dimensions | 4 x 3 x 1 polzades |
| Pes | 4 unces |
| Número de model | NUCLEO-F413ZH |
| Marca | STMicroelectronics |
9. Garantia i Suport
Per obtenir informació detallada sobre la garantia, consulteu la pàgina oficial de STMicroelectronics. weblloc web o la documentació inclosa amb la compra. STMicroelectronics ofereix una àmplia gamma de recursos en línia, com ara documentació tècnica, notes d'aplicació i un fòrum comunitari per a assistència.
Recursos de suport oficials:
- Oficial de STMicroelectronics Weblloc: www.st.com
- Recursos del nucli STM32: www.st.com/stm32nucleo
- Suport tècnic i fòrums de la comunitat: disponibles a través del lloc web oficial weblloc.
Es recomana registrar el producte a STMicroelectronics weblloc web per rebre actualitzacions i accedir a recursos de suport addicionals.
