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使用TLE7259-3和STM32F103RB确保LIN总线上的可靠通信

LIN收发器:现代车辆和工业系统的无声英雄

LIN Click with Nucleo 64 with STM32F103RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

LIN Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F103RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F103RB

信赖我们的LIN收发器,在苛刻的工业环境中进行强大的实时监控和控制,确保精度和正常运行时间。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

LIN Click基于Infineon Technologies的TLE7259-3,这是一款具有集成唤醒功能的LIN收发器。TLE7259-3作为协议控制器和物理LIN总线之间的总线驱动器运行,设计用于使用数据传输速率从2.4kbps到20kbps的车辆内网络。它符合所有LIN标准,并具有内置的过压和过温保护功能,以及广泛的工作供电范围,使TLE7259-3非常适用于各种汽车应用。LIN Click使用UART接口与MCU通信,默认配置下使用常用的UART RX和TX引脚以9600 bps的速率与主机MCU进行数据传输和交换。TX输入上的传输数据流会转换为具有优化斜率的LIN总线信号,而RX输出会从LIN总线读取信息到MCU。接

收器还具有集成的滤波网络,以抑制LIN总线上的噪声并增加收发器的电磁兼容性水平。该Click板提供了在主机或外设模式下工作的能力,可以通过标有MODE的板载SMD跳线器选择到适当的位置。TLE7259-3还在三种主要操作模式下运行:待机模式、正常模式和睡眠模式,由标记为EN的使能引脚的逻辑状态选择,并路由到mikroBUS™插座的CS引脚。在正常操作模式下,LIN总线接收器和LIN总线发送器是活动的,通信如常进行,而在待机模式下,LIN总线上不可能进行通信。睡眠模式显著降低了TLE7259-3的电流消耗。LIN总线还具有唤醒事件,通常称为远程唤醒,LIN总线上的下降沿后跟

着一个特定的持续时间,导致唤醒事件,将操作模式从睡眠模式更改为待机模式。除了远程唤醒,还可以通过WK引脚将TLE7259-3唤醒,该引脚路由到mikroBUS™插座的PWM引脚,称为本地唤醒。该Click板支持连接到标有VS的输入端子的外部电源,其范围应在5.5V至27V之间,适用于12V和24V板网,而LIN总线可以连接到标有BUS的端子。该Click板可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平运行。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确使用通信线路。此外,该Click板配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

LIN Click hardware overview 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

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
Output Enable
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Wake Up
PC8
PWM
NC
NC
INT
UART TX
PA2
TX
UART RX
PA3
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

LIN 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

此库包含LIN Click驱动程序的API。

关键功能:

  • lin_generic_write - 通用写入函数

  • lin_generic_read - 通用读取函数

  • lin_set_enable - 设置使能引脚状态

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 
 * \brief Lin Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from LIN clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and makes an initial log.
 * 
 * ## Application Task  
 * Depending on the selected mode, it reads all the received data or sends the desired message
 * every 2 seconds.
 * 
 * ## Additional Function
 * - lin_process ( ) - The general process of collecting the received data.
 * 
 * @note
 * Make sure to set the onboard Master/Slave jumpers properly and to connect and power two click 
 * boards according to LIN Specification 2.2A.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "lin.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 500

#define TEXT_TO_SEND "MikroE - LIN click board\r\n"

#define DEMO_APP_RECEIVER
// #define DEMO_APP_TRANSMITTER

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static lin_t lin;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

static void lin_process ( void )
{
    int32_t rsp_size;
    
    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    
    rsp_size = lin_generic_read( &lin, uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );
    
    if ( rsp_size > 0 )
    {  
        for ( uint8_t cnt = 0; cnt < rsp_size; cnt++ )
        {
            log_printf( &logger, "%c", uart_rx_buffer[ cnt ] );
            if ( uart_rx_buffer[ cnt ] == '\n' )
            {
                log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
            }
        }
    }
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    lin_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    lin_cfg_setup( &cfg );
    LIN_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    lin_init( &lin, &cfg );
    Delay_ms ( 100 );
    
    lin_set_enable ( &lin, 1 );
    lin_set_wake_up ( &lin, 0 );
    Delay_ms ( 100 );
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    log_info( &logger, "---- Receiver mode ----" );
#endif    
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    log_info( &logger, "---- Transmitter mode ----" );
#endif   
}

void application_task ( void )
{
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    lin_process( );
#endif    
    
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    lin_generic_write( &lin, TEXT_TO_SEND, strlen( TEXT_TO_SEND ) );
    log_info( &logger, "---- Data sent ----" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
#endif   
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END
/*!
 * \file 
 * \brief Lin Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from LIN clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and makes an initial log.
 * 
 * ## Application Task  
 * Depending on the selected mode, it reads all the received data or sends the desired message
 * every 2 seconds.
 * 
 * ## Additional Function
 * - lin_process ( ) - The general process of collecting the received data.
 * 
 * @note
 * Make sure to set the onboard Master/Slave jumpers properly and to connect and power two click 
 * boards according to LIN Specification 2.2A.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "lin.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 500

#define TEXT_TO_SEND "MikroE - LIN click board\r\n"

#define DEMO_APP_RECEIVER
// #define DEMO_APP_TRANSMITTER

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static lin_t lin;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

static void lin_process ( void )
{
    int32_t rsp_size;
    
    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    
    rsp_size = lin_generic_read( &lin, uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );
    
    if ( rsp_size > 0 )
    {  
        for ( uint8_t cnt = 0; cnt < rsp_size; cnt++ )
        {
            log_printf( &logger, "%c", uart_rx_buffer[ cnt ] );
            if ( uart_rx_buffer[ cnt ] == '\n' )
            {
                log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
            }
        }
    }
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    lin_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    lin_cfg_setup( &cfg );
    LIN_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    lin_init( &lin, &cfg );
    Delay_ms ( 100 );
    
    lin_set_enable ( &lin, 1 );
    lin_set_wake_up ( &lin, 0 );
    Delay_ms ( 100 );
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    log_info( &logger, "---- Receiver mode ----" );
#endif    
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    log_info( &logger, "---- Transmitter mode ----" );
#endif   
}

void application_task ( void )
{
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    lin_process( );
#endif    
    
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    lin_generic_write( &lin, TEXT_TO_SEND, strlen( TEXT_TO_SEND ) );
    log_info( &logger, "---- Data sent ----" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
#endif   
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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

额外支持

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