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使用 ANNA-B412 和 STM32L073RZ 创建下一代无线连接和可配置设备

用最新的蓝牙技术为您的创新提供动力

ANNA-B412 Click with Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

已发布 6月 27, 2024

点击板

ANNA-B412 Click

开发板

Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L073RZ

我们的Bluetooth 5.1 LE解决方案确保设备之间的连接稳固,同时优化能耗,提供卓越的无线体验。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ANNA-B412 Click 基于u-blox的ANNA-B412,这是一款独立的Bluetooth 5.1低功耗模块。金属罩下,所有硬件工作由Nordic Semiconductor的nRF52833完成,该芯片包括集成的2.4GHz收发器,输出功率为+8dBm,以及强大的带FPU的Arm Cortex-M4处理器。此外,它还配备了512KB的闪存和128KB的RAM。为了在2.4GHz频段实现蓝牙连接,ANNA-B412 Click配备了支持40个信道的印刷PCB天线。蓝牙天线的最大辐射输出功率为+9dBm。对于NFC,ANNA-B412 Click配备了一个u.Fl连接器,可以以106Kbps的比特率作为13.56MHz NFC标签运行。该模块的主要特点之一是支持Bluetooth 5.1方

向查找服务的到达角度(AoA)和离开角度(AoD)。这些功能可用于室内定位、路径引导、资产跟踪等。该模块支持主动、待机和睡眠模式以优化功耗。两个按钮(T1和T2)可以控制系统。通过在操作过程中或上电期间组合这些按钮,可以恢复默认设置、打开到外围设备的Bluetooth LE连接、进入引导加载程序模式或退出引导加载程序模式并恢复所有设置到出厂默认值。板载RGB LED通知系统状态信号,可以在数据模式/扩展数据模式下空闲、命令模式下空闲、连接中和已连接。此外,ANNA-B412 Click配备了分为两个头的十个u-connectXpress IO引脚,可用于用户配置用途。ANNA-B412 Click使

用4线UART接口与主机MCU通信,常用UART RX/TX和UART RTS/CTS作为UART控制流引脚。此外,还提供了UART DTR数据终端就绪和UART DSR数据设置就绪。默认波特率为115200bps。RST引脚可用于低电平有效的复位模块。除了我们提供的库外,您还可以使用一组AT命令通过UART接口控制ANNA B-412模块。此Click板™仅可在3.3V逻辑电压电平下运行。使用不同逻辑电平的MCU之前,板子必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,此Click板™配备了包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

ANNA-B412 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO® 

Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,支持ST-LINK USB VBUS或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用

连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。

Nucleo 64 with STM32L073RZ MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

192

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

20480

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Data Terminal Ready
PC0
AN
Reset
PC12
RST
UART CTS
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Data Set Ready
PC8
PWM
UART RTS
PC14
INT
UART TX
PA2
TX
UART RX
PA3
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ANNA-B412 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
EEPROM 13 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU MB 1 Mini B Conn - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 ANNA-B412 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • annab412_set_cmd_conn_mode - ANNA-B412 设置连接模式函数。

  • annab412_set_cmd_discover_mode - ANNA-B412 设置可发现模式函数。

  • annab412_set_cmd_device_name - ANNA-B412 设置设备名称函数。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief ANNA-B412 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of ANNA-B412 click board by processing
 * the incoming data and displaying them on the USB UART.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Reads and processes all incoming data and displays them on the USB UART.
 *
 * ## Additional Function
 * - static void annab412_clear_app_buf ( void )
 * - static err_t annab412_process ( annab412_t *ctx )
 * - static err_t annab412_display_rsp ( char *rsp_end )
 *
 * @note
 * We have used the BLE Scanner smartphone application for the test.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "annab412.h"

#define PROCESS_BUFFER_SIZE    200
#define DEVICE_NAME            "ANNA-B412 Click"
#define RSP_TIMEOUT            20000
#define RSP_OK                 "OK"

static annab412_t annab412;
static log_t logger;

static uint8_t app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;

/**
 * @brief ANNA-B412 clearing application buffer.
 * @details This function clears memory of application buffer and reset its length.
 * @note None.
 */
static void annab412_clear_app_buf ( void );

/**
 * @brief ANNA-B412 data reading function.
 * @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer. 
 * @param[in] ctx : Click context object.
 * See #annab412_t object definition for detailed explanation.
 * @return @li @c  0 - Read some data.
 *         @li @c -1 - Nothing is read.
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t annab412_process ( annab412_t *ctx );

/**
 * @brief ANNA-B412 display response function.
 * @details This function reads data from device until sends @a rsp_end or ERROR message or until
 * it exceeds the timeout value.
 * @param[in] rsp_end : Response/Event ending string
 * @return @li @c  0 - Read some data.
 *         @li @c -1 - Nothing is read.
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t annab412_display_rsp ( char *rsp_end );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    annab412_cfg_t annab412_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    annab412_cfg_setup( &annab412_cfg );
    ANNAB412_MAP_MIKROBUS( annab412_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == annab412_init( &annab412, &annab412_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( ANNAB412_ERROR == annab412_default_cfg ( &annab412 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms( 1000 );
    
    annab412_set_cmd_echo_on( &annab412 );
    annab412_display_rsp( RSP_OK );
    Delay_ms( 100 );
    
    annab412_set_cmd_device_name( &annab412, DEVICE_NAME );
    annab412_display_rsp( RSP_OK );
    Delay_ms( 100 );

    annab412_set_cmd_discover_mode( &annab412, ANNAB412_DISCOVERABLE_MODE_ON );
    annab412_display_rsp( RSP_OK );
    Delay_ms( 100 );

    annab412_set_cmd_enter_mode( &annab412, ANNAB412_ENTER_MODE_DATA );
    annab412_display_rsp( RSP_OK );
    Delay_ms( 100 );
    
    annab412_set_dsr_pin( &annab412, ANNAB412_PIN_STATE_LOW );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void ) 
{
    annab412_process( &annab412 );
    if ( app_buf_len > 0 ) 
    {
        log_printf( &logger, "%s", app_buf );
        annab412_clear_app_buf( );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }
}

static void annab412_clear_app_buf ( void ) 
{
    memset( app_buf, 0, app_buf_len );
    app_buf_len = 0;
}

static err_t annab412_process ( annab412_t *ctx ) 
{
    uint8_t rx_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    int32_t rx_size = 0;
    rx_size = annab412_generic_read( ctx, rx_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
    if ( rx_size > 0 ) 
    {
        int32_t buf_cnt = app_buf_len;
        if ( ( ( app_buf_len + rx_size ) > PROCESS_BUFFER_SIZE ) && ( app_buf_len > 0 ) ) 
        {
            buf_cnt = PROCESS_BUFFER_SIZE - ( ( app_buf_len + rx_size ) - PROCESS_BUFFER_SIZE );
            memmove ( app_buf, &app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE - buf_cnt ], buf_cnt );
        }
        for ( int32_t rx_cnt = 0; rx_cnt < rx_size; rx_cnt++ ) 
        {
            if ( rx_buf[ rx_cnt ] ) 
            {
                app_buf[ buf_cnt++ ] = rx_buf[ rx_cnt ];
                if ( app_buf_len < PROCESS_BUFFER_SIZE )
                {
                    app_buf_len++;
                }
            }
        }
        return ANNAB412_OK;
    }
    return ANNAB412_ERROR;
}

static err_t annab412_display_rsp ( char *rsp_end )
{
    uint32_t timeout = RSP_TIMEOUT;
    annab412_clear_app_buf( );
    while ( timeout-- )
    {
        annab412_process( &annab412 );
        if ( app_buf_len > 0 )
        {
            for ( int32_t buf_cnt = 0; buf_cnt < app_buf_len; buf_cnt++ )
            {
                log_printf( &logger, "%c", app_buf[ buf_cnt ] );
            }
            if ( strstr( app_buf, rsp_end ) )
            {
                annab412_clear_app_buf( );
                Delay_ms( 100 );
                annab412_process( &annab412 );
                for ( int32_t buf_cnt = 0; buf_cnt < app_buf_len; buf_cnt++ )
                {
                    log_printf( &logger, "%c", app_buf[ buf_cnt ] );
                }
                annab412_clear_app_buf( );
                log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
                return ANNAB412_OK;
            }
        }
        Delay_ms( 1 );
    }
    return ANNAB412_ERROR;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

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