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使用MRF24J40MA和STM32G431RB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 64 with STM32G431RB MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

BEE Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G431RB

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-64 搭载 STM32G431RB 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 STM32G431RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G431RB front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32k

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

External Wake-up Trigger
PA15
AN
Global Hardware 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

BEE 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 STM32G431RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU front image hardware assembly
BarGraph 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32GXXX MCU MB 1 Micro 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 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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