初学者
10 分钟

使用MRF24J40MA和STM32F031K6让您的设备在多种标准下无缝通信

在协议汇聚的地方,我们连接!

BEE Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

BEE Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

为您的物联网项目升级配备 IEEE802.15.4 兼容的 2.4GHz 射频收发器,支持 ZigBee、MiWi、MiWi P2P 和专有无线网络,提供无缝连接和无限创新的可能性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

BEE Click 基于 Microchip 的 MRF24J40MA,这是一个 2.4GHz 射频收发器模块。它在 ISM 频段(从 2.405GHz 到 2.48GHz)上通过集成的 PCB 天线和匹配电路运行。您可以在频率范围内设置 16 个频道之一。该模块具有高达 36dB 的 TX 功率控制范围,能够实现高达 250Kbps 的数据传输速率。该模块集成了 PHY 和 MAC 功能,可以创建低成本、低功耗和低 数据速率的无线个人区域网络(WPAN)。为了减轻

主控 MCU 的负载,该模块具有自动数据包重传、自动应答、能量检测、CSMA-CA 算法、三种 CCA 模式、安全加密和解密等功能。为了与主控 MCU 通信,BEE Click 使用标准的 4 线 SPI 串行接口,并仅支持 SPI 模式 0,要求 SCK 在空闲状态下保持低电平。此外,BEE Click 还具有其他功能,例如 RST 引 脚用于以低电平有效的方式重置模块。WA 引脚是一个外部唤醒触发器,默认情况下被禁用,应在软件中

启用。这个引脚与睡眠模式相结合。此外,模块可以通过 INT 引脚传递八种中断事件之一。此 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水平的 MCU 之前,板必须执行适当的逻辑电压水平转换。此外,它配备了一个库,其中包含功能和示例代码,可以用作进一步开发的参考。

BEE Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成

ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源

指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

32

RAM (字节)

4096

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。

Click Shield for Nucleo-32 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

External Wake-up Trigger
PA0
AN
Global Hardware Reset
PA11
RST
SPI Chip Select
PA4
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
PA12
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

BEE Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly
Nucleo 144 with STM32L4A6ZG MCU front image hardware assembly
2x4 RGB Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-32 with STM32 MCU MB 1 - 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 BEE Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • bee_read_rx_fifo - 读取 RX FIFO 的功能

  • bee_write_tx_normal_fifo - 写入 TX 普通 FIFO 的功能

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 
 * \brief Bee Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrates the use of an BEE click board by showing
 * the communication between the two click boards.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and configures the click board.
 *
 * ## Application Task
 * Depending on the selected application mode, it reads all the received data or 
 * sends the desired message every 3 seconds.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "bee.h"

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

// Comment out the line below in order to switch the application mode to receiver
#define DEMO_APP_TRANSMITTER

static bee_t bee;
static log_t logger;

static uint8_t short_address1[ 2 ] = { 0 };
static uint8_t short_address2[ 2 ] = { 0 };
static uint8_t long_address1[ 8 ] = { 0 };
static uint8_t long_address2[ 8 ] = { 0 };
static uint8_t pan_id1[ 2 ] = { 0 };
static uint8_t pan_id2[ 2 ] = { 0 };
static uint8_t rx_data_fifo[ BEE_DATA_LENGHT ] = { 0 };
static uint8_t rx_data_fifo_old[ BEE_DATA_LENGHT ] = { 0 };
static uint8_t data_tx1[] = { 'M', 'i', 'k', 'r', 'o', 'E', 0 };
static uint8_t data_tx2[] = { 'B', 'E', 'E', ' ', ' ', ' ', 0 };
static uint8_t tx_data_fifo[ BEE_DATA_LENGHT + BEE_HEADER_LENGHT + 2 ] = { 0 };

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    bee_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.

    bee_cfg_setup( &cfg );
    BEE_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    bee_init( &bee, &cfg );
    
    for ( uint8_t cnt = 0; cnt < 2; cnt++ )
    {
        short_address1[ cnt ] = 1;
        short_address2[ cnt ] = 2;
        pan_id1[ cnt ] = 3;
        pan_id2[ cnt ] = 3;
    }

    for ( uint8_t cnt = 0; cnt < 8; cnt++ )
    {
        long_address1[ cnt ] = 1;
        long_address2[ cnt ] = 2;
    }

    log_printf( &logger, "    Reset and WakeUp     \r\n"  );
    bee_hw_reset( &bee );
    bee_soft_reset( &bee );
    bee_rf_reset( &bee );
    bee_enable_immediate_wake_up( &bee );

#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    // Transmitter mode
    log_printf( &logger, " Application Mode: Transmitter\r\n" );
    tx_data_fifo[0]  = BEE_HEADER_LENGHT;
    tx_data_fifo[1]  = BEE_HEADER_LENGHT + BEE_DATA_LENGHT;
    tx_data_fifo[2]  = 0x01;                        // control frame
    tx_data_fifo[3]  = 0x88;
    tx_data_fifo[4]  = 0x23;                        // sequence number
    tx_data_fifo[5]  = pan_id2[1];                  // destinatoin pan
    tx_data_fifo[6]  = pan_id2[0];
    tx_data_fifo[7]  = short_address2[0];           // destination address
    tx_data_fifo[8]  = short_address2[1];
    tx_data_fifo[9]  = pan_id1[0];                  // source pan
    tx_data_fifo[10] = pan_id1[1];
    tx_data_fifo[11] = short_address1[0];           // source address
    tx_data_fifo[12] = short_address1[1];
    memcpy( &tx_data_fifo[ 13 ], &data_tx1[ 0 ], BEE_DATA_LENGHT );
    
    log_printf( &logger, "    Set address and PAN ID  \r\n" );
    bee_set_long_address( &bee, &long_address1 );
    bee_set_short_address( &bee, &short_address1 );
    bee_set_pan_id( &bee, &pan_id1 );
#else
    log_printf( &logger, " Application Mode: Receiver\r\n" );
    log_printf( &logger, "    Set address and PAN ID  \r\n" );
    bee_set_long_address( &bee, &long_address2 );
    bee_set_short_address( &bee, &short_address2 );
    bee_set_pan_id( &bee, &pan_id2 );
#endif
    log_printf( &logger, "    Init ZigBee module:    \r\n" );
    log_printf( &logger, " - Set nonbeacon-enabled \r\n" );
    bee_nonbeacon_init( &bee );
    
    log_printf( &logger, " - Set as PAN coordinator\r\n" );
    bee_nonbeacon_pan_coordinator_device( &bee );
    
    log_printf( &logger, " - Set max TX power\r\n" );
    bee_set_tx_power( &bee, 31 );
    
    log_printf( &logger, " - All frames 3, data frame\r\n" );
    bee_set_frame_format_filter( &bee, 1 );
    
    log_printf( &logger, " - Set normal mode\r\n"  );
    bee_set_reception_mode( &bee, 1 );
    
    log_printf( &logger, " - Device Wake Up\r\n"  );
    bee_hw_wake_up( &bee );
    bee_read_byte_short( &bee, BEE_INTSTAT ); // clears status register
    
    Delay_1sec( );
}

void application_task ( void )
{
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    // Transmitter mode
    memcpy( &tx_data_fifo[ 13 ], &data_tx1[ 0 ], BEE_DATA_LENGHT);
    bee_write_tx_normal_fifo( &bee, 0, &tx_data_fifo[ 0 ] );
    log_printf( &logger, " - Sent data :   " );
    log_printf( &logger, "%.6s \r\n", data_tx1 );
    Delay_ms( 3000 );
    memcpy( &tx_data_fifo[ 13 ], &data_tx2[ 0 ], BEE_DATA_LENGHT );
    bee_write_tx_normal_fifo( &bee, 0, &tx_data_fifo[ 0 ] );
    log_printf( &logger, " - Sent data :   " );
    log_printf( &logger, "%.6s \r\n", data_tx2 );
    Delay_ms( 3000 );
#else
    // Receiver mode
    bee_read_rx_fifo( &bee, &rx_data_fifo[ 0 ] );
    
    if ( memcmp( &rx_data_fifo_old[ 0 ], &rx_data_fifo[ 0 ], BEE_DATA_LENGHT ) )
    {
        memcpy( &rx_data_fifo_old [ 0 ], &rx_data_fifo[ 0 ], BEE_DATA_LENGHT );
        log_printf( &logger, " - Received data :   " );
        log_printf( &logger, "%.6s \r\n", rx_data_fifo );
        Delay_ms( 1500 );
    }
    Delay_ms( 500 );
#endif
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

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