MakerST-1板:是一個圍繞STM32F4微控制器的開發(fā)板

大家好，創(chuàng)客和科技愛好者們!如果你一直渴望用一個強(qiáng)大而平易近人的平臺潛入微控制器的世界，你就會得到一種享受。今天，我們正在探索Maker PCB MakerST-1，這是一個圍繞STM32F4微控制器系列構(gòu)建的夢幻般的板(認(rèn)為STM32F405RGT6， STM32F412RET6或STM32F446RET6)。無論你是第一次閃爍LED還是夢想著一個花哨的觸摸屏項(xiàng)目，本指南都能幫你實(shí)現(xiàn)。讓我們一步一步地分解它，并在此過程中獲得一些樂趣!

MakerST-1和STM32F4有什么好酷的?

STM32F4：一個小小的發(fā)電站

意法半導(dǎo)體的STM32F4系列就像是微控制器的超級英雄。它建立在ARM Cortex-M4核心上，這意味著它速度快(高達(dá)168 MHz!)，效率高，并且包含了像**浮點(diǎn)單元(FPU)**用于數(shù)學(xué)繁重的任務(wù)和**DSP指令**用于信號處理**這樣的好東西。根據(jù)不同的型號，您可以為代碼提供512 KB到1 MB的閃存，為快速處理數(shù)據(jù)提供128 KB到192 KB的SRAM。此外，它還裝載了外設(shè)- usb， I2C， SPI， CAN， ADC，計(jì)時器，應(yīng)有盡有。有些型號甚至還為下一級項(xiàng)目提供了以太網(wǎng)或SDIO等額外功能。

MakerST-1板：你的游樂場

Maker PCB MakerST-1采用了STM32F4的所有優(yōu)點(diǎn)，并將其包裝在一個整潔，用戶友好的包裝中。想象一下：有組織的引腳頭，用于簡單的原型設(shè)計(jì)，用于電源和編程的USB端口(微型或USB- c)，板載按鈕(重置，啟動和獎勵用戶按鈕)，以及用于快速測試的方便LED(通常在PC13上)。它有一個內(nèi)置的ST-Link/SWD接口，用于編程和調(diào)試，它在3.3V電源上運(yùn)行順暢(有些版本也可以處理5V)。它就像一把瑞士軍刀，可以實(shí)現(xiàn)你的DIY夢想!

設(shè)置你的工作空間

在開始有趣的事情之前，讓我們先設(shè)置一下開發(fā)環(huán)境。你有幾個可靠的選擇：

?STM32CubeIDE：免費(fèi)，一體化，初學(xué)者友好。它內(nèi)置了引腳配置器(CubeMX)、代碼生成和調(diào)試工具。

?Keil uVision：專業(yè)人士的最愛，不過免費(fèi)版也有限制。如果你想大干一場，那再好不過了。

?IAR嵌入式工作臺：非常適合擠出最大性能——專業(yè)人士的理想選擇。

?PlatformIO：開源，與Visual Studio Code一起工作。超級靈活的多平臺修補(bǔ)。

選擇一個，安裝它(查看他們的文檔了解詳細(xì)信息)，然后開始編碼!

閃爍LED：你的第一個項(xiàng)目

沒有什么比讓LED閃爍更能說明“我是一個微控制器向?qū)А绷?。下面是如何使用MakerST-1：

步驟1：創(chuàng)建項(xiàng)目

啟動STM32CubeIDE：

?轉(zhuǎn)到文件>新> STM32項(xiàng)目。

?選擇您的芯片(例如，STM32F405RG)或使用板選擇器。

?將您的項(xiàng)目命名為“Blinky”，然后讓它設(shè)置文件。

?在“Pinout & Configuration”選項(xiàng)卡中，將PC13(或無論LED在哪里)設(shè)置為GPIO輸出。

?前往“時鐘配置”并將其調(diào)至168兆赫(或您的芯片的最大值)。

?點(diǎn)擊“生成代碼”并觀看奇跡發(fā)生。

步驟2：編寫代碼

打開‘ Core/Src/main.c ’并找到‘ while(1) ’循環(huán)。添加:

這每500毫秒就會切換一次LED，很簡單，對吧?

步驟3:Flash和測試

通過USB將MakerST-1插入PC，在CubeIDE中點(diǎn)擊Run > Debug(或Run)，并上傳代碼。如果一切順利，LED應(yīng)該會開始向你閃爍。調(diào)試提示：使用內(nèi)置的工具來查看寄存器，或者在出現(xiàn)問題時添加串行日志。

升級：很酷的項(xiàng)目理念

一旦你掌握了眨眼的技巧，你就無所不能了!這里有一些想法可以鍛煉你的MakerST-1肌肉：

1. 傳感器的樂趣

通過I2C或SPI連接MPU6050(運(yùn)動)，BMP280(壓力)或BME280(天氣)。讀取數(shù)據(jù)，處理它，可能顯示在一個微小的LCD上或通過串行發(fā)送它。

2. USB魔法

將您的電路板轉(zhuǎn)換為用于PC通信的虛擬串行端口(CDC)或HID設(shè)備(如自定義鍵盤)。完美的控制東西從你的電腦!

3. 音頻的冒險

添加一個麥克風(fēng)，進(jìn)入Cortex-M4的DSP電源，并播放實(shí)時音頻濾波器或fft。想想聲音效果或迷你聲音分析器。

4. 電動機(jī)的瘋狂

使用PWM和定時器驅(qū)動直流或步進(jìn)電機(jī)。添加一些編碼器反饋，您就可以使用機(jī)器人或精密控制器了。

5. 觸摸屏的夢想

連接TFT顯示器(通過SPI或FSMC)，放入一個觸摸面板，并使用LVGL等庫來構(gòu)建光滑的gui -想想儀表板或游戲界面。

內(nèi)部STM32F4：是什么讓它滴答?

讓我們來看看這個董事會的動力是什么：

Cortex-M4核心：一個3階段的管道保持事情的快快樂樂，與DSP和FPU重型提升。

內(nèi)存：用于代碼的閃存，用于數(shù)據(jù)的SRAM和一個**ART加速器**以保持CPU嗡嗡作響。

總線：AHB用于快速的東西，APB用于外圍設(shè)備——一切都很順利。

外設(shè)：多種選擇——adc、DAC、USB、CAN等等。有些芯片甚至有以太網(wǎng)!

電源和啟動：運(yùn)行在3.3V低功耗模式。引導(dǎo)引腳決定它是引導(dǎo)加載程序還是程序時間。

平穩(wěn)航行的專業(yè)技巧

硬件：保持電源清潔(良好的3.3V調(diào)節(jié))，固定晶體設(shè)置，并使SWD引腳可訪問。

代碼：使用HAL或LL庫，保持模塊化，也許可以嘗試使用FreeRTOS進(jìn)行多任務(wù)處理。

性能：依靠FPU和DMA，調(diào)整時鐘，并巧妙地處理中斷。

調(diào)試：SWD是您的朋友——通過代碼、日志和瘋狂的測試步驟。

結(jié)束

制造商PCB MakerST-1和STM32F4組合是制造商的金礦。從閃爍的led到制造觸摸屏設(shè)備，它是一個與你一起成長的平臺。因此，抓起你的板子，啟動你的IDE，開始修修補(bǔ)補(bǔ)吧——每個項(xiàng)目都是一個學(xué)習(xí)新東西的機(jī)會。讓快樂!

本文編譯自hackster.io