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结合强大的 BW16 和 STM32L073RZ 用于各种 WiFi 和蓝牙应用

今天体验 WiFi 自由!

WiFi 11 Click with Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

已发布 6月 25, 2024

点击板

WiFi 11 Click

开发板

Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L073RZ

实现无缝快速的互联网体验,确保所有设备间的不间断连接和平滑通信。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

WiFi 11 Click基于Ai-Thinker的BW16,这是一个低功耗双频无线局域网(WLAN)和蓝牙低能耗SoC模块。BW16模块代表了基于RTL8720DN的高度集成的WiFi和蓝牙SoC,这是一个低功耗双频(2.4GHz和5GHz)无线局域网(WLAN)和蓝牙低能耗(v5.0)的高度集成单芯片。它由一个高性能MCU(兼容ARM V8M Cortex-M4F指令)命名为KM4,一个低功耗MCU(兼容ARM V8M Cortex-M0指令)命名为KM0,WLAN(802.11 a/b/g/n)MAC,一个1T1R能力的WLAN基带,RF,蓝牙和其他外围设备组成。BW16集成了内部内存,用于完整的

WIFI和BLE 5.0协议功能。嵌入式内存配置还提供了简单的应用程序开发。WiFi 11 Click使用UART接口以57600 bps与MCU通信,作为其默认通信协议,但它也允许用户使用其他接口,如SPI和I2C,如果他想自己配置模块并编写库。此Click板™上的JP1跳线还启用了I2C通信的SCL和SDA线路上的必要上拉电阻。在初始化主模块并在任何程序上传之前,用户应写入网络和TCP服务器参数。提供了额外的功能,例如标记为RST的芯片启用按钮,用于启用或将模块置于关机模式,并路由到mikroBUS™插座的EN引脚。除了这个引脚,此Click板™还有一个通用

引脚GP1,路由到mikroBUS™插座的INT引脚,可以用于各种情况,如中断或其他用途。WiFi 11 Click还在其上具有带有UART RX0和TX0模块引脚的附加头和一个标记为LOG_TX的按钮,可用于固件更新或作为低功耗模式唤醒功能。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下运行。在使用不同逻辑电压水平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。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。

WiFi 11 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

NC
NC
AN
Chip Enable
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
NC
NC
PWM
General Purpose I/O
PC14
INT
UART TX
PA2
TX
UART RX
PA3
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

WiFi 11 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 WiFi 11 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • wifi11_send_cmd - 发送命令函数

  • wifi11_create_tcp_udp_server - 创建TCP/UDP服务器函数

  • wifi11_connect_to_ap - 连接到AP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 
 * \brief Wifi11 Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from WiFi 11 clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and powers up the module, then connects to the desired AP
 * and creates TCP and UDP servers on the desired local port.
 * 
 * ## Application Task  
 * Logs all the received data and module's responses on the USB UART.
 * 
 * ## Additional Function
 * - static void wifi11_clear_app_buf ( void )
 * - static void wifi11_error_check( err_t error_flag )
 * - static void wifi11_log_app_buf ( void )
 * - static err_t wifi11_rsp_check ( void )
 * - static err_t wifi11_process ( void )
 * 
 * @note 
 * In order for the example to work, user needs to set the AP SSID, password, and Local port
 * on which the TCP and UDP servers will be created.
 * Enter valid data for the following macros: AP_SSID, AP_PASSWORD and LOCAL_PORT.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "wifi11.h"
#include "string.h"

#define APP_OK                              0
#define APP_ERROR_DRIVER                    -1
#define APP_ERROR_OVERFLOW                  -2
#define APP_ERROR_TIMEOUT                   -3

#define RSP_OK                              "OK"
#define RSP_ERROR                           "ERROR"

#define AP_SSID                             ""   // Set AP SSID
#define AP_PASSWORD                         ""   // Set AP password - if the AP is OPEN remain this NULL
#define LOCAL_PORT                          1    // Set Local port on which the TCP and UDP servers will be created.

#define PROCESS_BUFFER_SIZE                 500

static wifi11_t wifi11;
static log_t logger;

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

static err_t app_error_flag;


/**
 * @brief WiFi 11 clearing application buffer.
 * @details This function clears memory of application buffer and reset its length and counter.
 * @note None.
 */
static void wifi11_clear_app_buf ( void );

/**
 * @brief WiFi 11 data reading function.
 * @details This function reads data from device and appends data to application buffer.
 * 
 * @return @li @c  0 - Read some data.
 *         @li @c -1 - Nothing is read.
 *         @li @c -2 - Application buffer overflow.
 *
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t wifi11_process ( void );

/**
 * @brief WiFi 11 check for errors.
 * @details This function checks for different types of errors and logs them on UART.
 * @note None.
 */
static void wifi11_error_check( err_t error_flag );

/**
 * @brief WiFi 11 logs application buffer.
 * @details This function logs data from application buffer.
 * @note None.
 */
static void wifi11_log_app_buf ( void );

/**
 * @brief WiFi 11 response check.
 * @details This function checks for response and returns the status of response.
 * 
 * @return application status.
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t wifi11_rsp_check ( void );

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    wifi11_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.

    wifi11_cfg_setup( &cfg );
    WIFI11_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    wifi11_init( &wifi11, &cfg );
    Delay_ms( 100 );
    
    wifi11_reset_device( &wifi11 );
    Delay_ms( 2000 );
    
    // dummy read
    wifi11_process( );
    wifi11_clear_app_buf( );
    
    log_printf( &logger, "\r\n ---- Common commands ---- \r\n" );
    Delay_ms( 500 );
    
    // Test AT command ready
    wifi11_send_cmd( &wifi11, WIFI11_CMD_AT );
    app_error_flag = wifi11_rsp_check( );
    wifi11_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms( 500 );

    // Query version info
    wifi11_send_cmd( &wifi11, WIFI11_CMD_ATSV );
    app_error_flag = wifi11_rsp_check( );
    wifi11_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms( 500 );
    
    log_printf( &logger, "\r\n ---- WiFi commands ---- \r\n" );
    Delay_ms( 500 );
    
    // Set WiFi mode - Station
    wifi11_send_cmd_with_parameter( &wifi11, WIFI11_CMD_ATPW, "1" );
    app_error_flag = wifi11_rsp_check( );
    wifi11_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms( 500 );
    
    // Connect to AP
    wifi11_connect_to_ap( &wifi11, AP_SSID, AP_PASSWORD );
    app_error_flag = wifi11_rsp_check( );
    wifi11_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms( 500 );
    
    // Wifi information
    wifi11_send_cmd( &wifi11, WIFI11_CMD_ATW );
    app_error_flag = wifi11_rsp_check( );
    wifi11_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms( 500 );
    
    log_printf( &logger, "\r\n ---- TCP/IP commands ---- \r\n" );
    Delay_ms( 500 );
    
    // Create TCP Server
    wifi11_create_tcp_udp_server( &wifi11, WIFI11_TCP_MODE, LOCAL_PORT );
    app_error_flag = wifi11_rsp_check( );
    wifi11_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms( 500 );
    
    // Create UDP Server
    wifi11_create_tcp_udp_server( &wifi11, WIFI11_UDP_MODE, LOCAL_PORT );
    app_error_flag = wifi11_rsp_check( );
    wifi11_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms( 500 );
    
    // Enable auto receive data mode
    wifi11_send_cmd_with_parameter( &wifi11, WIFI11_CMD_ATPK, "1" );
    app_error_flag = wifi11_rsp_check( );
    wifi11_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms( 500 );
    
    // Check network connection status
    wifi11_send_cmd( &wifi11, WIFI11_CMD_ATPI );
    app_error_flag = wifi11_rsp_check( );
    wifi11_error_check( app_error_flag );
    Delay_ms( 500 );
    
    log_printf( &logger, "\r\n ---- Please connect to the TCP/UDP server listed above via" );
    log_printf( &logger, " a TCP/UDP client ---- \r\n" );                            
}

void application_task ( void )
{
    wifi11_process( );
    wifi11_log_app_buf( );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

static void wifi11_clear_app_buf ( void )
{
    memset( app_buf, 0, app_buf_len );
    app_buf_len = 0;
    app_buf_cnt = 0;
}

static err_t wifi11_process ( void )
{
    err_t return_flag = APP_ERROR_DRIVER;
    int32_t rx_size;
    char rx_buff[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    
    rx_size = wifi11_generic_read( &wifi11, rx_buff, PROCESS_BUFFER_SIZE );

    if ( rx_size > 0 )
    { 
        int32_t buf_cnt = 0;
        return_flag = APP_OK;

        if ( app_buf_len + rx_size >= PROCESS_BUFFER_SIZE )
        {
            wifi11_clear_app_buf(  );
            return_flag = APP_ERROR_OVERFLOW;
        }
        else
        {
            buf_cnt = app_buf_len;
            app_buf_len += rx_size;
        }

        for ( int32_t rx_cnt = 0; rx_cnt < rx_size; rx_cnt++ )
        {
            if ( rx_buff[ rx_cnt ] != 0 ) 
            {
                app_buf[ ( buf_cnt + rx_cnt ) ] = rx_buff[ rx_cnt ];
            }
            else
            {
                app_buf_len--;
                buf_cnt--;
            }
        }
    } 

    return return_flag;
}

static err_t wifi11_rsp_check ( void )
{
    uint16_t timeout_cnt = 0;
    uint16_t timeout = 10000;
    
    err_t error_flag = wifi11_process(  );
    
    if ( ( error_flag != 0 ) && ( error_flag != -1 ) )
    {
        return error_flag;
    }
    
    while ( ( strstr( app_buf, RSP_OK ) == 0 ) && ( strstr( app_buf, RSP_ERROR ) == 0 ) )
    {
        error_flag = wifi11_process(  );
        if ( ( error_flag != 0 ) && ( error_flag != -1 ) )
        {
            return error_flag;
        }
        
        timeout_cnt++;
        if ( timeout_cnt > timeout )
        {
            while ( ( strstr( app_buf, RSP_OK ) == 0 ) && ( strstr( app_buf, RSP_ERROR ) == 0 ) )
            {
                wifi11_send_cmd( &wifi11, WIFI11_CMD_AT );
                wifi11_process(  );
                Delay_ms( 100 );
            }
            wifi11_clear_app_buf(  );
            return APP_ERROR_TIMEOUT;
        }
        
        Delay_ms( 1 );
    }
    
    wifi11_log_app_buf();
    
    return APP_OK;
}

static void wifi11_error_check( err_t error_flag )
{
    if ( ( error_flag != 0 ) && ( error_flag != -1 ) )
    {
        switch ( error_flag )
        {
            case -2:
                log_error( &logger, " Overflow!" );
                break;
            case -3:
                log_error( &logger, " Timeout!" );
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

static void wifi11_log_app_buf ( void )
{
    for ( int32_t buf_cnt = 0; buf_cnt < app_buf_len; buf_cnt++ )
    {
        log_printf( &logger, "%c", app_buf[ buf_cnt ] );
    }
    
    wifi11_clear_app_buf(  );
}

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

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