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通过 CC1120 和 STM32F103RB 确保满足您特定需求的稳定长距离连接

为您的下一个项目提供次 GHz 创新!

ccRF3 Click with Nucleo 64 with STM32F103RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

ccRF3 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F103RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F103RB

我们的解决方案无缝集成亚千兆赫无线通信,增强了您的项目的连接性,确保数据在所有设备之间流畅传输。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ccRF3 Click 基于德州仪器的 CC1120,这是一款用于窄带系统的高性能射频收发器。在 CC1120 的中心,有一个完全集成的分数-N 超高性能频率合成器,带来了出色的相位噪声性能,提供了非常高的选择性和阻塞性能。这款灵活的接收机由低噪声放大器 (LNA) 放大,然后转换为正交 (I/Q) 中频 (IF),随后高动态范围 ADC 将信号数字化。发射机基于 RF 频率的直接合成,因此为了有效利用频谱,CC1120 在 TX 模式下具有广泛的数据过滤和整形,以支持窄带信道中的高吞吐量数据通信。CC1120 还带来了其他技术,如 eWOR、嗅探模式、天线多样性、WaveMatch 等。如果在多径环境中启用了天线多样性,它可以提高性能,而 CC1120 则会自动控制所需的板载天线开

关。CC1120 的 AGC 模块返回天线接收到的信号强度 (RSSI) 的估计值。此外,还有一个用于 FS 校准的集成温度传感器。传输由支持的调制方式之一完成(2-FSK、2-GFSK、4-FSK、MSK 和 OOK)。除了支持重传和自动确认接收包之外,CC1120 还具有 TCXO、功率模式、内置编码增益支持以增加范围和鲁棒性等功能。CC1120 使用 SPI 串行接口与主 MCU 通信。此外,这个 Click 板™ 还具有用于重置 CC1120 的 RST 引脚以及几个用户可配置的引脚,标记为 GP0、GP2 和 GP3,可用于监视不同信号或设置模式。清晰信道评估 (CCA) 指示当前信道是否空闲,具有 GP2 和 GP0 上可用的两个标志,而当前 CCA 状态可在 GP3 上查看。在同步串行操作模式下,GP0 明确用

于 TX 操作的串行数据输入。ccRF 2 Click 使用 u.Fl 连接器添加适用于 Mikroe 提供的适配器 u.Fl Sub-GHz 天线,根据所使用的频率,不应在没有天线的情况下上电。此外,这个 Click 板™ 还具有 433MHz 阻抗匹配的、多功能的、集成陶瓷被动元件开关,用于德州仪器 CC1120 芯片组。CC1120 可使用 SmartRF™ Studio 软件进行配置。强烈推荐使用 SmartRF™ Studio 获取最佳的寄存器设置并评估性能和功能。这个 Click 板™ 只能以 3.3V 逻辑电压级别操作。在使用具有不同逻辑电压级别的 MCU 之前,板子必须执行适当的逻辑电压级别转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

ccRF3 Click top side image
ccRF3 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F103RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,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。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于  ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32F103RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M3

MCU 内存 (KB)

128

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

IPEX-SMA 电缆是一种 RF(射频)电缆组件。 "IPEX" 指的是 IPEX 连接器,这是一种微型同轴连接器,通常用于小型电子设备中。 "SMA" 是 SubMiniature Version A 的缩写,是另一种常用于射频应用的同轴连接器。IPEX-SMA 电缆组件一端带有 IPEX 连接器,另一端带有 SMA 连接器,使其能够连接使用这些特定连接器的设备或组件。这些电缆通常用于 WiFi 或蜂窝天线、GPS 模块和其他需要可靠低损耗连接的射频通信系统中。

ccRF3 Click accessories 2 image

Right angle 433MHz rubber antenna拥有433MHz的频率范围,确保在此频谱内的最佳性能。具有50欧姆的阻抗,有助于实现高效的信号传输。天线的垂直极化增强了特定方向的信号接收。具有1.5dB的增益,可以在一定程度上提高信号强度。该天线最大输入功率为50W,适用于各种应用。其紧凑的50mm长度使其空间要求最小化。配有SMA母头连接器,可以轻松与兼容设备接口。这款天线是无线通信需求的一种适应性解决方案,特别是当垂直极化至关重要时。

ccRF3 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

General-Purpose I/O
PC0
AN
Reset
PC12
RST
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
General-Purpose I/O
PC8
PWM
General-Purpose I/O
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ccRF3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F103RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU Access 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

这个库包含 ccRF3 Click 驱动的 API。

关键函数:

  • ccrf3_cmd_strobe - 设置命令 strobe 功能。

  • ccrf3_send_tx_data - 发送 TX 数据功能。

  • ccrf3_receive_rx_data - 接收 RX 数据功能。

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 ccRF3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of ccRF 3 click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver, performs the default configuration and enables the selected mode.
 *
 * ## Application Task
 * Depending on the selected mode, it reads the received data or sends the desired message
 * every 2 seconds. All data is being logged on the USB UART where you can track their changes.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ccrf3.h"

#define TEXT_TO_SEND "MikroE\r\n"

static ccrf3_t ccrf3;
static log_t logger;
static uint8_t rx_buffer[ 255 ];

#define DEMO_APP_TRANSMITTER

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    ccrf3_cfg_t ccrf3_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_printf( &logger, " Application Init \r\n" );

    // Click initialization.
    ccrf3_cfg_setup( &ccrf3_cfg );
    CCRF3_MAP_MIKROBUS( ccrf3_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == ccrf3_init( &ccrf3, &ccrf3_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_printf( &logger, "----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " Hardware reset\r\n" );
    ccrf3_hw_reset( &ccrf3 );
    Delay_ms( 1000 );
    
    if ( CCRF3_ERROR == ccrf3_default_cfg ( &ccrf3 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_printf( &logger, "----------------------\r\n" );
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    ccrf3_set_tx_mode( &ccrf3 );
    
    log_printf( &logger, " Transmitter mode\r\n" );
#else
    ccrf3_set_rx_mode( &ccrf3 );
    
    log_printf( &logger, " Receiver mode\r\n" );
#endif

    log_printf( &logger, "----------------------\r\n" );
    Delay_ms( 100 );
    
    log_printf( &logger, " Application Task \r\n" );
    log_printf( &logger, "----------------------\r\n" );
}

void application_task ( void )
{
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    ccrf3_send_tx_data( &ccrf3, TEXT_TO_SEND, strlen( TEXT_TO_SEND ) );
    log_printf( &logger, " Sent message: MikroE\r\n" );
    log_printf( &logger, " Packet number: %u\r\n", ccrf3.packet_counter );
    log_printf( &logger, "----------------------\r\n" );
    Delay_ms( 2000 );
#else
    uint8_t num_bytes = ccrf3_receive_rx_data( &ccrf3, &rx_buffer[ 0 ] );
    if ( num_bytes )
    {
        log_printf( &logger, " Received message: " );
        for ( uint8_t cnt = 3; cnt < rx_buffer[ 0 ]; cnt++ )
        {
            log_printf( &logger, "%c", rx_buffer[ cnt ] );
        }
        log_printf( &logger, " Packet number: %u", ccrf3.packet_counter );
        log_printf( &logger, "\r\n----------------------\r\n" );
    }
#endif
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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