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使用 ATWINC3400-MR210CA 和 STM32F410RB 体验无线网络的便利

我们的 WiFi 解决方案,您的数字绿洲!

WiFi 8 Click with Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

WiFi 8 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F410RB

通过我们的WiFi解决方案,您可以享受到无束缚连接的自由,让您在工作、娱乐和连接中无拘无束。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

WiFi 8 Click基于Microchip Technology的ATWINC3400-MR210CA,这是一个优化用于低功耗和高性能移动应用的射频/基带/介质访问控制(MAC)网络控制器(蓝牙5.0认证模块)。ATWINC3400-MR210CA支持通过协作机制同时使用低功耗蓝牙和WiFi,使它们可以共享同一个无线电。 无线电默认用于WiFi使用,直到发生低功耗蓝牙事件,然后将无线电切换到低功耗蓝牙使用。它配有集成功率和低噪声放大器、收发开关(用于WiFi和蓝牙)、电源管理单元、集成2.4GHz芯片天线以及在休眠模式期间为模块供电的额外32.768 kHz时钟。 ATWINC3400-MR210CA模块基于IEEE 802.11和蓝牙子系统的状态具有多个设备状态(WiFi TX/RX、BLE TX/RX、Doze和Power-Down Mode),并且两个

子系统可以同时处于活动状态。 它具有两个Cortus APS3 32位处理器,一个用于WiFi,另一个用于蓝牙。 APS3核使用256KB指令/引导ROM、420KB指令RAM和128KB数据RAM。 此外,该模块使用一个160KB的共享/交换RAM,处理器和MAC都可以访问,允许处理器对TX和RX数据包执行各种数据管理任务。 WiFi 8 Click使用SPI串行接口与MCU通信,所有SPI模式的最大时钟频率为48MHz。 提供的附加功能,例如Chip Enable,用于启用或将模块置于关机模式,并在mikroBUS™插座的EN引脚处进行路由。 除了此引脚,此Click board™还具有一个重置按钮,路由到mikroBUS™插座的RST引脚,低逻辑电平将模块置于复位状态,高电平则正常操作模块。 此Click board™还具有几个附

加的标题,适用于使用UART和I2C接口进行调试,标记为DBG UART和DBG I2C。 它还具有一个标记为GPIO的标题,其中包含来自ATWINC3400-MR210CA模块的所有通用引脚。 需要注意的是,ATWINC3400固件当前不支持GPIO功能。 此外,它还具有两个额外的LED指示灯,红色和黄色LED,标记为STAT1和STAT2,可用于可选的用户可配置的视觉指示。 此Click board™只能使用3.3V逻辑电压电平操作。 在使用具有不同逻辑电压的MCU之前,板上必须执行适当的逻辑电压级转换。 此外,它配备了一个包含功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

WiFi 8 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F410RB 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 STM32C031C6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32768

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

Chip Enable
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
NC
NC
PWM
Interrupt
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

WiFi 8 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 STM32F410RB 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 8 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • wifi8_init_drv - 同步API,用于初始化设备驱动程序

  • wifi8_connect - 异步WiFi连接功能

  • wifi8_socket_bind - 异步绑定函数将提供的地址和本地端口关联到套接字

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 WiFi8 Click example
 *
 * # Description
 * This application showcases capability of the WiFi 8 Click board. 
 * It initializes device, connects to local WiFi. Creates TCP, waits for connection
 * and logs every message it receives for clients when it receives CR or LF flag
 * it returns message back to Client.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes Host logger, and communication module and pins. 
 * Then resets device and initializes devices firmware. If no error
 * occurred it sets callback functions for WiFi and TCP socket, and checks
 * current firmware version. After firmware is read it connects to local WiFi network 
 * set by user. When connected it initializes and creates socket.
 *
 * ## Application Task
 * It loops function for handling events. Should notify and log messages when Client
 * is connected/disconnected to TCP server and returns back when receives CR or LF flag.
 *
 * @note
 * User should set @b MAIN_WLAN_SSID and @b MAIN_WLAN_PSK for connecting to local network.
 * When devices connects to network it will log its IP that user need to connect to.
 * After user connects it should get notification and it can send data to server. 
 * Server will return message "WiFi 8 Click" when Client sends CR or LF character in message.
 *
 * @author Luka Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "wifi8.h"

static wifi8_t wifi8;
static log_t logger;

/** Wi-Fi Settings */
#define MAIN_WLAN_SSID      "MikroE Public"         /**< Destination SSID */
#define MAIN_WLAN_AUTH       M2M_WIFI_SEC_WPA_PSK   /**< Security type */
#define MAIN_WLAN_PSK        "mikroe.guest"         /**< Password for Destination SSID */
#define MAIN_TCP_SERVER_PORT 8080                   /**< TCP Server port for client connection */

typedef struct s_msg_wifi_product
{
    uint8_t name[30];

} t_msg_wifi_product;

static t_msg_wifi_product msg_wifi_product =
{
    .name = "WiFi 8 Click"
};

static uint8_t gau8_socket_test_buffer[1024] = {0};

static int8_t tcp_server_socket = -1;
static int8_t tcp_client_socket = -1;
wifi8_sockaddr_in_t addr;

static uint8_t wifi_connected;

static uint8_t scan_request_index = 0;

static uint8_t num_found_ap = 0;

static void wifi_cb(uint8_t u8_msg_type, void *pv_msg);

static void socket_cb(int8_t sock, uint8_t u8_msg, void *pv_msg);

void application_init(void)
{
    log_cfg_t log_cfg;
    wifi8_cfg_t wifi8_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 ");

    Delay_ms ( 1000 );

    wifi8_cfg_setup(&wifi8_cfg);
    WIFI8_MAP_MIKROBUS(wifi8_cfg, MIKROBUS_1);
    err_t init_flag = wifi8_init(&wifi8, &wifi8_cfg);
    if (init_flag == SPI_MASTER_ERROR)
    {
        log_error(&logger, " Application Init Error. ");
        log_info(&logger, " Please, run program again... ");
        for (;;);
    }

    if (WIFI8_OK != wifi8_default_cfg(&wifi8))
    {
        log_error(&logger, " Default configuartion. ");
        for (;;); 
    }
    //Set callback functions for WiFi and TCP socket
    wifi8.app_wifi_cb = wifi_cb;
    wifi8.app_socket_cb = socket_cb;
    wifi_connected = M2M_WIFI_DISCONNECTED;

    wifi8_m2m_rev_t fw_version;
    if (WIFI8_OK == wifi8_get_full_firmware_version(&wifi8, &fw_version))
    {
        log_printf(&logger, "Firmware HIF (%u) : %u.%u \n", 
                   ((uint16_t)(((fw_version.u16_firmware_hif_info) >> (14)) & (0x3))), 
                   ((uint16_t)(((fw_version.u16_firmware_hif_info) >> (8)) & (0x3f))), 
                   ((uint16_t)(((fw_version.u16_firmware_hif_info) >> (0)) & (0xff))));
        log_printf(&logger, "Firmware ver   : %u.%u.%u \n", 
                   (uint16_t)fw_version.u8_firmware_major, 
                   (uint16_t)fw_version.u8_firmware_minor, 
                   (uint16_t)fw_version.u8_firmware_patch);
        log_printf(&logger, "Firmware Build %s Time %s\n", fw_version.build_date, fw_version.build_time);
    }
    else
    {
        log_error(&logger, " reading full firmware version ");
        for (;;);
    }

    if (wifi_connected == M2M_WIFI_DISCONNECTED)
    {
        if (WIFI8_OK != wifi8_connect(&wifi8, MAIN_WLAN_SSID, sizeof(MAIN_WLAN_SSID), 
                                      MAIN_WLAN_AUTH, MAIN_WLAN_PSK, M2M_WIFI_CH_ALL))
        {
            log_error(&logger, " Connection");
            for (;;);
        }
        else
        {
            log_info(&logger, " Connecting... ");
        }
    }

    while (wifi_connected != M2M_WIFI_CONNECTED)
    {
        wifi8_handle_events(&wifi8);
    }

    wifi8_socket_init(&wifi8);
    addr.sin_family = 2;
    addr.sin_port = (uint16_t)((((uint16_t)((MAIN_TCP_SERVER_PORT))) << 8) | (((uint16_t)((MAIN_TCP_SERVER_PORT))) >> 8));
    addr.sin_addr.s_addr = 0;

    log_info(&logger, " Application Task ");
}

void application_task(void)
{
    wifi8_handle_events(&wifi8);

    if (tcp_server_socket < 0)
    {

        if ((tcp_server_socket = wifi8_socket_create(&wifi8, 2, 1, 0)) < 0)
        {
            log_printf(&logger, "main: failed to create TCP server socket error!\r\n");
        }
        else
        {
            wifi8_socket_bind(&wifi8, tcp_server_socket, (wifi8_sockaddr_t *)&addr,
                              sizeof(wifi8_sockaddr_in_t));
        }
    }
}

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;
}

static void wifi_cb(uint8_t u8_msg_type, void *pv_msg)
{
    switch (u8_msg_type)
    {
        case M2M_WIFI_RESP_SCAN_DONE:
        {
            wifi8_m2m_scan_done_t *pstr_info = (wifi8_m2m_scan_done_t *)pv_msg;
            scan_request_index = 0;
            if (pstr_info->u8_numof_ch >= 1)
            {
                wifi8_req_scan_result(&wifi8, scan_request_index);
                scan_request_index++;
            }
            else
            {
                wifi8_request_scan(&wifi8, M2M_WIFI_CH_ALL);
            }

            break;
        }
        case M2M_WIFI_RESP_SCAN_RESULT:
        {
            wifi8_m2m_wifiscan_result_t *pstr_scan_result = (wifi8_m2m_wifiscan_result_t *)pv_msg;
            uint16_t demo_ssid_len;
            uint16_t scan_ssid_len = strlen((char *)pstr_scan_result->au8ssid);

            log_printf(&logger, "wifi_cb: [%d] SSID:%s\r\n", (uint16_t)scan_request_index, pstr_scan_result->au8ssid);

            num_found_ap = wifi8.ch_num;
            if (scan_ssid_len)
            {
                demo_ssid_len = strlen((const char *)MAIN_WLAN_SSID);
                if ((demo_ssid_len == scan_ssid_len) &&
                    (!memcmp(pstr_scan_result->au8ssid, (uint8_t *)MAIN_WLAN_SSID, demo_ssid_len)))
                {
                    log_printf(&logger, "wifi_cb: found %s \r\n", MAIN_WLAN_SSID);
                    wifi8_connect(&wifi8, MAIN_WLAN_SSID, sizeof(MAIN_WLAN_SSID),
                                M2M_WIFI_SEC_WPA_PSK, MAIN_WLAN_PSK, M2M_WIFI_CH_ALL);
                    break;
                }
            }

            if (scan_request_index < num_found_ap)
            {
                wifi8_req_scan_result(&wifi8, scan_request_index);
                scan_request_index++;
            }
            else
            {
                log_printf(&logger, "wifi_cb: can not find AP %s\r\n", MAIN_WLAN_SSID);
                wifi8_request_scan(&wifi8, M2M_WIFI_CH_ALL);
            }

            break;
        }
        case M2M_WIFI_RESP_CON_STATE_CHANGED:
        {
            wifi8_m2m_wifi_state_changed_t *pstr_wifi_state = (wifi8_m2m_wifi_state_changed_t *)pv_msg;
            if (pstr_wifi_state->u8_curr_state == M2M_WIFI_CONNECTED)
            {
                log_printf(&logger, "wifi_cb: connected\r\n");
            }
            else if (pstr_wifi_state->u8_curr_state == M2M_WIFI_DISCONNECTED)
            {
                log_printf(&logger, "wifi_cb: disconnected\r\n");
                wifi_connected = M2M_WIFI_DISCONNECTED;

                wifi8_request_scan(&wifi8, M2M_WIFI_CH_ALL);
            }

            break;
        }
        case M2M_WIFI_REQ_DHCP_CONF:
        {
            volatile uint8_t *pu8ip_address = (uint8_t *)pv_msg;

            log_printf(&logger, "wifi_cb: IP: %u.%u.%u.%u\r\n",
                    (uint16_t)pu8ip_address[0], (uint16_t)pu8ip_address[1], 
                    (uint16_t)pu8ip_address[2], (uint16_t)pu8ip_address[3]);

            wifi_connected = M2M_WIFI_CONNECTED;
            break;
        }
        default:
        {
            break;
        }
    }
}

static void socket_cb(int8_t sock, uint8_t u8_msg, void *pv_msg)
{
    switch (u8_msg)
    {
        case SOCKET_MSG_BIND:
        {
            wifi8_socket_bind_msg_t *pstr_bind = (wifi8_socket_bind_msg_t *)pv_msg;
            if (pstr_bind && pstr_bind->status == 0)
            {
                log_printf(&logger, "socket_cb: bind success!\r\n");
                Delay_ms ( 500 );
                wifi8_socket_listen(&wifi8, tcp_server_socket, 0);
            }
            else
            {
                log_printf(&logger, "socket_cb: bind error!\r\n");
                wifi8_socket_close(&wifi8, tcp_server_socket);
                tcp_server_socket = -1;
            }
        }
        break;
        case SOCKET_MSG_LISTEN:
        {
            wifi8_socket_listen_msg_t *pstr_listen = (wifi8_socket_listen_msg_t *)pv_msg;
            if (pstr_listen && pstr_listen->status == 0)
            {
                log_printf(&logger, "socket_cb: listen success!\r\n");
            }
            else
            {
                log_printf(&logger, "socket_cb: listen error!\r\n");
                wifi8_socket_close(&wifi8, tcp_server_socket);
                tcp_server_socket = -1;
            }
        }
        break;
        case SOCKET_MSG_ACCEPT:
        {
            wifi8_socket_accept_msg_t *pstr_accept = (wifi8_socket_accept_msg_t *)pv_msg;
            if (pstr_accept)
            {
                log_printf(&logger, "socket_cb: accept success!\r\n");
                tcp_client_socket = pstr_accept->sock;
                wifi8_socket_receive(&wifi8, tcp_client_socket, gau8_socket_test_buffer, sizeof(gau8_socket_test_buffer), 0);
            }
            else
            {
                log_printf(&logger, "socket_cb: accept error!\r\n");
                wifi8_socket_close(&wifi8, tcp_server_socket);
                tcp_server_socket = -1;
            }
        }
        break;
        case SOCKET_MSG_SEND:
        {
            log_printf(&logger, "socket_cb: send success!\r\n");
            wifi8_socket_receive(&wifi8, tcp_client_socket, gau8_socket_test_buffer, sizeof(gau8_socket_test_buffer), 0);
        }
        break;
        case SOCKET_MSG_RECV:
        {
            wifi8_socket_recv_msg_t *pstr_recv = (wifi8_socket_recv_msg_t *)pv_msg;
            if (pstr_recv && pstr_recv->s16_buffer_size > 0)
            {
                log_printf(&logger, "%s", pstr_recv->pu8_buffer);
                if ((strchr(pstr_recv->pu8_buffer, 13) != 0) || (strchr(pstr_recv->pu8_buffer, 10) != 0))
                {
                    wifi8_socket_send(&wifi8, tcp_client_socket, &msg_wifi_product, sizeof(t_msg_wifi_product));
                }
                else
                {
                    wifi8_socket_receive(&wifi8, tcp_client_socket, gau8_socket_test_buffer, sizeof(gau8_socket_test_buffer), 0);
                }
                memset(pstr_recv->pu8_buffer, 0, pstr_recv->s16_buffer_size);
            }
            else
            {
                log_printf(&logger, "socket_cb: close socket!\r\n");
                wifi8_socket_close(&wifi8, tcp_server_socket);
                tcp_server_socket = -1;
            }
        }
        break;
        default:
        {
            break;
        }
    }
}

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