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10 分钟

通过 ESP-WROOM-02 和 STM32F446RE 为您的项目提供无线连接

用强大的 WiFi 助力您的物联网生态系统!

WiFi ESP Click with Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

WiFi ESP Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F446RE

将您的环境转变为智能绿洲,使用我们的 WiFi 模块,它能够轻松集成到您的项目中,为您的联网生活方式提供连接支持。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

WiFi ESP Click 基于 ESP-WROOM-02,这是来自 Espressif 的一款完全集成的 WiFi 模块。它采用了广为人知的工作马 ESP8266EX,这是一款高度集成的 SoC 解决方案,满足了行业对高效能源使用、紧凑设计和可靠性能的持续需求。除了 WiFi 功能外,ESP8266EX 还集成了 Tensilica 的 L106 Diamond 系列 32 位处理器的增强版和片上 SRAM,以及天线开关、RF balun、功率放大器、低噪声接收放大器、滤波器和电源管理模块。该模块还包括 2MB 的 SPI 闪存,用于存储用户程序。凭借完整和自成一体的 WiFi 网络功

能,它可以作为独立应用程序(WROOM 模块本身)或作为 MCU 主机的从属设备运行,这是 Click 板作为一个整体的主要意图。因此,这块 Click 板可以通过 UART 接口(mikroBUS 引脚插座上的 RX、TX 线)作为 WiFi 适配器应用于任何微控制器设计。WiFi ESP Click 配备了模块的 5 个 GPIO,这些 GPIO 是模块的 HSPI/GPIO 接口的一部分。GPIO0 通过与旁边的 GND 缩短来进入 ESP8266EX 的 UART 下载模式。这样,您可以升级模块的固件或上传自定义固件。WiFi ESP Click 通过 UART 接口与主 MCU 通信,

其默认通信协议为 115200 波特率。除了标准的 UART RX 和 TX 线外,主 MCU 还通过 EN 和 RST 线与 WiFi ESP Click 连接。前者在逻辑低电平时关闭模块,而后者用于重置 ESP8266EX。您还可以使用 UART 接口通过 AT 命令集与 ESP-WROOM-O2 模块进行通信。这个 Click 板™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下操作。在使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前,板必须执行适当的逻辑电压水平转换。此外,它还配备了包含函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

WiFi ESP Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F446RE 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 STM32F446RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

131072

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
Reset
PC12
RST
Chip Enable
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
UART TX
PA2
TX
UARTRX
PA3
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

WiFi ESP 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 STM32F446RE 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
Board mapper by product8 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 WiFi ESP Click 驱动的 API。

关键功能:

  • wifiesp_send_cmd - 向模块发送 AT 命令。

  • wifiesp_generic_write - 通用写入函数

  • wifiesp_generic_read - 通用读取函数。

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 wifiesp Click example
 * 
 * # Description
 * This example connects to the desired WiFi network and then
 * creates web server on the IP address assigned to the Click board.
 * The user can connect to the server via web browser.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver and wifi communication, then connects to the desired WiFi network
 * and creates web server on the IP address assigned to the Click board.
 * 
 * ## Application Task  
 * Waits for the client request (paste IP address in your web browser and 
 * refresh to send a request).
 * The Click board will respond by sending a page content to the client.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "wifiesp.h"
#include "string.h"
#include "conversions.h"

#define APP_SSID                            "MikroE Public"
#define APP_PASSWORD                        "mikroe.guest"

#define PROCESS_BUFFER_SIZE                 610

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

uint8_t page[ ] = "<a href=\"https://www.mikroe.com/\">MikroElektronika</a>\
<h1 style=\"color:red;\">WiFi ESP Click board</h1>";
uint8_t page_len[ 10 ] = { 0 };
uint8_t send_buf[ 10 ] = { 0 };
static uint8_t link_id[ 2 ] = { 0 };

static wifiesp_t wifiesp;
static log_t logger;

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

static err_t app_error_flag;

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

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

static void wifiesp_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 ] );
    }
}

static err_t wifiesp_process ( void )
{
    uint8_t rx_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    int32_t rx_size = 0;
    rx_size = wifiesp_generic_read( &wifiesp, 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 WIFIESP_OK;
    }
    return WIFIESP_ERROR;
}

static err_t wifiesp_rsp_check ( char * response )
{
    uint32_t timeout_cnt = 0;
    uint32_t timeout = 120000;
    wifiesp_clear_app_buf( );
    wifiesp_process( );
    while ( ( 0 == strstr( app_buf, response ) ) &&
            ( 0 == strstr( app_buf, WIFIESP_RSP_ERROR ) ) )
    {
        wifiesp_process( );
        if ( timeout_cnt++ > timeout )
        {
            wifiesp_clear_app_buf( );
            return WIFIESP_ERROR_TIMEOUT;
        }
        Delay_ms ( 1 );
    }
    Delay_ms ( 5 );
    wifiesp_process( );
    if ( strstr( app_buf, response ) )
    {
        return WIFIESP_OK;
    }
    else if ( strstr( app_buf, WIFIESP_RSP_ERROR ) )
    {
        return WIFIESP_ERROR_CMD;
    }
    return WIFIESP_ERROR_UNKNOWN;
}

static void wifiesp_error_check( err_t error_flag )
{
    switch ( error_flag )
    {
        case WIFIESP_OK:
        {
            wifiesp_log_app_buf( );
            break;
        }
        case WIFIESP_ERROR:
        {
            log_error( &logger, " Overflow!" );
            break;
        }
        case WIFIESP_ERROR_TIMEOUT:
        {
            log_error( &logger, " Timeout!" );
            break;
        }
        case WIFIESP_ERROR_CMD:
        {
            log_error( &logger, " CMD!" );
            break;
        }
        case WIFIESP_ERROR_UNKNOWN:
        default:
        {
            log_error( &logger, " Unknown!" );
            break;
        }
    }
    log_printf( &logger, "\r\n-----------------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 500 );
}

void wifi_communication_init( void )
{
    wifiesp_process( ); // dummy read
    wifiesp_clear_app_buf( );
    
    wifiesp_send_cmd( &wifiesp, WIFIESP_CHECK, NULL );
    app_error_flag = wifiesp_rsp_check( WIFIESP_RSP_OK );
    wifiesp_error_check( app_error_flag );
    
    wifiesp_send_cmd( &wifiesp, WIFIESP_RESTORE, NULL );
    app_error_flag = wifiesp_rsp_check( WIFIESP_RSP_OK );
    wifiesp_error_check( app_error_flag );
    uart_clear ( &wifiesp.uart );
    
    wifiesp_send_cmd( &wifiesp, WIFIESP_CHECK_FIRMWARE, NULL );
    app_error_flag = wifiesp_rsp_check( WIFIESP_RSP_OK );
    wifiesp_error_check( app_error_flag );
    
    wifiesp_send_cmd( &wifiesp, WIFIESP_SET_MODE, "1" );
    app_error_flag = wifiesp_rsp_check( WIFIESP_RSP_OK );
    wifiesp_error_check( app_error_flag );
    
    wifiesp_clear_app_buf( );
    strcpy ( app_buf, "\"" );
    strcat ( app_buf, APP_SSID );
    strcat ( app_buf, "\",\"" );
    strcat ( app_buf, APP_PASSWORD );
    strcat ( app_buf, "\"" );
    app_buf_len = strlen ( app_buf );
    wifiesp_send_cmd( &wifiesp, WIFIESP_CONNECT, app_buf );
    wifiesp_clear_app_buf ( );
    app_error_flag = wifiesp_rsp_check( WIFIESP_RSP_OK );
    wifiesp_error_check( app_error_flag );
    
    wifiesp_send_cmd( &wifiesp, WIFIESP_SET_MULTIPLE_CONNECTION, "1" );
    app_error_flag = wifiesp_rsp_check( WIFIESP_RSP_OK );
    wifiesp_error_check( app_error_flag );
    
    wifiesp_send_cmd( &wifiesp, WIFIESP_SET_AS_SERVER, "1,80" );
    app_error_flag = wifiesp_rsp_check( WIFIESP_RSP_OK );
    wifiesp_error_check( app_error_flag );
    
    wifiesp_send_cmd( &wifiesp, WIFIESP_GET_IP, NULL );
    app_error_flag = wifiesp_rsp_check( WIFIESP_RSP_OK );
    wifiesp_error_check( app_error_flag );
}

static void wifiesp_str_cut_chr ( uint8_t *str, uint8_t chr )
{
    uint16_t cnt_0 = 0;
    uint16_t cnt_1 = 0;
    for ( cnt_0 = 0; cnt_0 < strlen( str ); cnt_0++ )
    {
        if ( str[ cnt_0 ] == chr )
        {
            for ( cnt_1 = cnt_0; cnt_1 < strlen( str ); cnt_1++ )
            {
                str[ cnt_1 ] = str[ cnt_1 + 1 ];
            }
        }
    }
}

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    wifiesp_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.
    wifiesp_cfg_setup( &cfg );
    WIFIESP_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    wifiesp_init( &wifiesp, &cfg );
    wifiesp_default_cfg( &wifiesp );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    // Communication initialization
    wifi_communication_init( );
    
    uint16_to_str ( strlen( page ), page_len );
    wifiesp_str_cut_chr ( page_len, ' ' );
    
    log_info( &logger, "Please connect to the IP address listed above.\r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    if ( WIFIESP_OK == wifiesp_rsp_check( WIFIESP_RECEIVE ) ) 
    {
        link_id[ 0 ] = *( strstr( app_buf, WIFIESP_RECEIVE ) + 5 );
        strcpy ( send_buf, link_id );
        strcat ( send_buf, "," );
        strcat ( send_buf, page_len );
        wifiesp_str_cut_chr ( send_buf, ' ' );
        wifiesp_log_app_buf( );
        wifiesp_clear_app_buf( );
        Delay_ms ( 100 );
        wifiesp_process( );
        wifiesp_log_app_buf( );
        wifiesp_send_cmd( &wifiesp, WIFIESP_SEND, send_buf );
        app_error_flag = wifiesp_rsp_check( WIFIESP_RSP_READY_FOR_SEND );
        wifiesp_log_app_buf( );
        Delay_ms ( 100 );
        wifiesp_generic_write( &wifiesp, page, strlen( page ) );
        app_error_flag = wifiesp_rsp_check( WIFIESP_RSP_SEND_OK );
        wifiesp_error_check( app_error_flag );
        wifiesp_send_cmd( &wifiesp, WIFIESP_CLOSE, link_id );
        app_error_flag = wifiesp_rsp_check( WIFIESP_RSP_OK );
        wifiesp_error_check( app_error_flag );
        wifiesp_clear_app_buf( );
        
        wifiesp_process( );
        wifiesp_log_app_buf( );
        wifiesp_clear_app_buf( );
        uart_clear ( &wifiesp.uart );
        Delay_ms ( 100 );
    }
}

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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