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使用 SP3221E 和 STM32G431RB 构建可靠的串行通信系统

您通信需求的终极助手

RS232 3 Click with Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

RS232 3 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G431RB

利用可靠且低功耗的RS232收发器,最大化您的串行通信。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RS232 3 Click基于MaxLinear的SP3221E,这是一款低功耗的RS232收发器(单驱动器/单接收器)解决方案,数据速率为250kbps。当由任何mikroBUS™电源轨供电时,SP3221E采用内部高效率的电荷泵电源,并符合EIA/TIA-232-F标准。这款电荷泵和MaxLinear的驱动器架构使SP3221E能够从单一电源提供符合RS-232标准的性能,适用于便携式或手持式应用,如嵌入式计算机、数据记录设备、医疗诊断和远程传感器。SP3221E通过UART接口与MCU通信,数据传输的默认波特率为115200bps。它还配备了标准的DB-9连接器,使与

RS232的接口简单易行,并带有一个红色LED指示灯,标记为STATUS,指示是否存在有效的RS232信号。此信号也被路由到mikroBUS™插座的INT引脚,标记为STA。除了UART通信外,连接到mikroBUS™插座引脚的几个信号还用于将信息转发给MCU。为了SP3221E的正常操作,该板使用EN和SHD引脚的组合,路由到mikroBUS™插座的CS和RST引脚的默认位置。当启用自动在线®电路或处于关闭状态时,接收器处于活动状态。通过路由到mikroBUS™插座的PWM引脚的ON引脚控制的自动在线®功能允许SP3221E在连接RS232电缆并

且外围设备打开时自动从关闭状态“唤醒”。在关闭状态下,接收器将继续处于活动状态。如果接收器没有活动,或者SHD引脚被启用,则该设备将进入待机模式。此外,将EN引脚驱动到高电平会强制接收器的输出进入高阻态。该Click板可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平进行操作。这样,既可以使3.3V也可以使用5V逻辑电平的MCU正常使用通信线路。但是,该Click板配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

RS232 3 Click top side image
RS232 3 Click bottom side 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

女至女(2米)DB9电缆是在设备之间建立可靠的串行数据连接不可或缺的。该电缆两端都配备了DB9女性连接器,使得各种设备(如计算机、路由器、交换机和其他串行设备)之间的连接变得无缝。2米长的长度为您的设置提供了灵活性,而不会影响数据传输质量。该电缆精心制作,确保了一致而可靠的数据交换,使其非常适合工业应用、办公环境和家庭设置。无论是配置网络设备、访问控制台端口还是使用串行外围设备,该电缆坚固的结构和健壮的连接器都能保证稳定的连接。用2米DB9女至女电缆简化您的数据通信需求,这是一个旨在轻松高效满足您串行连接需求的高效解决方案。

RS232 3 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Shutdown
PC12
RST
Enable
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
AUTO ON-LINE®
PC8
PWM
RS232 Signal Status
PC14
INT
UART TX
PA3
TX
UART RX
PA2
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

RS232 3 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
LTE Cat.1 6 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-64 with STM32GXXX MCU Access 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 Compiler Selection Step Image 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 RS232 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • rs2323_generic_write - 函数通过使用UART串行接口写入所需数量的数据字节。

  • rs2323_generic_read - 函数通过使用UART串行接口读取所需数量的数据字节。

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 RS232 3 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of an RS232 3 click board by showing
 * the communication between the two click board configured as a receiver and transmitter.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger and displays the selected application mode.
 *
 * ## Application Task
 * Depending on the selected mode, it reads all the received data or 
 * sends the desired message every 3 seconds.
 * 
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rs2323.h"

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

#define DEMO_TEXT_MESSAGE           "MikroE - RS232 3 click board\r\n"

static rs2323_t rs2323;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    rs2323_cfg_t rs2323_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * 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.
    rs2323_cfg_setup( &rs2323_cfg );
    RS2323_MAP_MIKROBUS( rs2323_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == rs2323_init( &rs2323, &rs2323_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    log_printf( &logger, " Application Mode: Transmitter\r\n" );
#else
    log_printf( &logger, " Application Mode: Receiver\r\n" );
#endif   
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    rs2323_generic_write( &rs2323, DEMO_TEXT_MESSAGE, strlen( DEMO_TEXT_MESSAGE ) );
    log_printf( &logger, "%s", ( char * ) DEMO_TEXT_MESSAGE );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 ); 
#else
    uint8_t rx_data;
    if ( rs2323_generic_read( &rs2323, &rx_data, 1 ) > 0 )
    {
        log_printf( &logger, "%c", rx_data );
    }
#endif
}

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

资源

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