Ako používať spi komunikáciu v mikrokontroléri stm32

V našich predchádzajúcich tutoriáloch sme sa dozvedeli o komunikácii SPI a I2C medzi dvoma doskami Arduino. V tomto tutoriáli nahradíme jednu dosku Arduino doskou Blue Pill, ktorá je STM32F103C8 a budeme s doskou Arduino komunikovať pomocou zbernice SPI. V tomto príklade STM32 SPI použijeme Arduino UNO ako Slave a STM32F103C8 ako Master s dvomi LCD displejmi 16X2, ktoré sú navzájom spojené. Dva potenciometre sú tiež pripojené k STM32 (PA0) a Arduino (A0) na stanovenie vysielacích hodnôt (0 až 255) z mastera na slave a slave na mastera zmenou potenciometra.

SPI v STM32F103C8

Pri porovnaní zbernice SPI v doske Arduino a STM32F103C8 Blue Pill má STM32 v sebe 2 zbernice SPI, zatiaľ čo Arduino Uno má jednu zbernicu SPI. Arduino Uno má v sebe mikrokontrolér ATMEGA328 a STM32F103C8 má ARM Cortex-M3, vďaka čomu je rýchlejší ako doska Arudino.

Ak sa chcete dozvedieť viac informácií o komunikácii SPI, prečítajte si naše predchádzajúce články

Ako používať SPI v Arduine: Komunikácia medzi dvoma doskami Arduino
Komunikácia SPI s mikrokontrolérom PIC PIC16F877A
SPI komunikácia cez Bit Banging
Detektor úniku z nádrže na horúcu vodu Raspberry Pi využívajúci moduly SPI
Hodiny ESP32 v reálnom čase pomocou modulu DS3231

STM32 SPI piny STM32F103C8

SPI linka1	Pripnite do STM32F103C8
MOSI1	PA7 alebo PB5
MISO1	PA6 alebo PB4
SCK1	PA5 alebo PB3
SS1	PA4 alebo PA15
SPI linka2
MOSI2	PB15
MISO2	PB14
SCK2	PB13
SS2	PB12

SPI piny v Arduine

SPI linka	Pripnite si Arduino
MOSI	11 alebo ICSP-4
MISO	12 alebo ICSP-1
SCK	13 alebo ICSP-3
SS	10

Súčasti sú povinné

STM32F103C8
Arduino
LCD 16x2 - 2
10k potenciometer - 4
Nepál
Pripojenie drôtov

Schéma zapojenia a zapojenie pre príručku STM32 SPI

Nasledujúca tabuľka zobrazuje piny pripojené pre komunikáciu STM32 SPI s Arduino.

SPI Pin	STM32F103C8	Arduino
MOSI	PA7	11
MISO	PA6	12
SCK	PA5	13
SS1	PA4	10

V nasledujúcej tabuľke sú uvedené konektory pripojené k dvom LCD (16x2) s STM32F103C8 a Arduino osobitne.

Pin LCD	STM32F103C8	Arduino
VSS	GND	GND
VDD	+ 5V	+ 5V
V0	Na stredový PIN potenciometra pre kontrast LCD	Na stredový PIN potenciometra pre kontrast LCD
RS	PB0	2
RW	GND	GND
E	PB1	3
D4	PB10	4
D5	PB11	5
D6	PC13	6
D7	PC14	7
A	+ 5V	+ 5V
K	GND	GND

Dôležité:

Nezabudnite prepojiť Arduino GND a STM32F103C8 GND dohromady.

STM32 SPI programovanie

Programovanie je podobné kódu Arduino. Rovnaký knižnica sa používa pri programovaní STM32F103C8. Môže byť programovaný pomocou USB portu bez použitia programátora FTDI. Ak sa chcete dozvedieť viac o programovaní STM32 s Arduino IDE, kliknite na odkaz.

V tomto príklade STM32 SPI použijeme Arduino UNO ako Slave a STM32F103C8 ako Master s dvomi LCD displejmi 16X2, ktoré sú navzájom spojené. Dva potenciometre sú tiež pripojené k STM32 (PA0) a Arduino (A0) na stanovenie vysielacích hodnôt (0 až 255) z mastera na slave a slave na mastera zmenou potenciometra.

Analógový vstup sa sníma na pin ST032F10C8 PA0 (0 až 3,3 V) otáčaním potenciometra. Potom sa táto vstupná hodnota prevedie na analógovo-digitálnu hodnotu (0 až 4096) a táto digitálna hodnota sa ďalej namapuje na (0 až 255), pretože prostredníctvom komunikácie SPI môžeme naraz posielať iba 8-bitové (bajtové) údaje.

Podobne na strane slave berieme analógovú vstupnú hodnotu na pin Arduino A0 od (0 do 5 V) pomocou potenciometra. A opäť sa táto vstupná hodnota prevedie na analógovo-digitálnu hodnotu (0 až 1023) a táto digitálna hodnota sa ďalej namapuje na (0 až 255).

Tento tutoriál má dva programy, jeden pre master STM32 a druhý pre slave Arduino. Kompletné programy pre obe strany sú uvedené na konci tohto projektu s ukážkovým videom.

Vysvetlenie programovania Master STM32 SPI

1. Najprv musíme zahrnúť knižnicu SPI na používanie komunikačných funkcií SPI a knižnicu LCD na používanie funkcií LCD. Definujte tiež kolíky LCD pre 16x2 LCD. Viac informácií o prepojení LCD so STM32 sa dozviete tu.

#include #include const int rs = PB0, en = PB1, d4 = PB10, d5 = PB11, d6 = PC13, d7 = PC14; LiquidCrystal lcd (rs, en, d4, d5, d6, d7);

2. V neplatnom nastavení ()

Začnite sériovú komunikáciu s prenosovou rýchlosťou 9600.

Serial.begin (9600);

Ďalej začne komunikácia SPI

SPI.begin ();

Potom nastavte rozdeľovač hodín pre komunikáciu SPI. Nastavil som rozdeľovač 16.

SPI.setClockDivider (SPI_CLOCK_DIV16);

Ďalej nastavte SS kolík VYSOKÝ, pretože sme nezačali so žiadnym prenosom na slave arduino.

digitalWrite (SS, HIGH);

3. V neplatnej slučke ()

Pred odoslaním akejkoľvek hodnoty do slave musíme LOW slave zvoliť hodnotu, aby sa začal prenos do slave z mastera.

digitalWrite (SS, LOW);

Ďalej prečítajte analógovú hodnotu z masteru STM32F10C8 POT pripojeného na pin PA0.

int pot = analogRead (PA0);

Potom túto hodnotu preveďte na jeden bajt (0 až 255).

byte MasterSend = mapa (pot, 0,4096,0,255);

Prichádza dôležitý krok, v nasledujúcom vyhlásení pošleme prevedenú hodnotu POT uloženú v premennej Mastersend na podradené Arduino a tiež prijmeme hodnotu od podriadeného Arduino a uložíme ju do premennej mastereceive .

Mastereceive = SPI.transfer (Mastersend);

Ďalej zobrazte prijaté hodnoty od slave arduino s oneskorením 500 mikrosekúnd a potom tieto hodnoty neustále prijímajte a zobrazujte.

Serial.println ("Slave Arduino to Master STM32"); Serial.println (MasterReceive lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("Master: STM32"); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("SalveVal:"); lcd.print (oneskorenie MasterReceive) (500); digitalWrite (SS, HIGH);

Poznámka: Na zobrazenie výsledku v Serial Motor of Arduino IDE používame serial.println ().

Vysvetlenie programovania Slave Arduino SPI

1. Rovnako ako master, v prvom rade musíme zahrnúť knižnicu SPI na používanie komunikačných funkcií I2C a LCD knižnicu na používanie funkcií LCD. Definujte tiež kolíky LCD pre 16x2 LCD.

#include #include LiquidCrystal lcd (2, 3, 4, 5, 6, 7); // Definujte piny modulu LCD (RS, EN, D4, D5, D6, D7)

2. V neplatnom nastavení ()

Sériovú komunikáciu začíname prenosovou rýchlosťou 9600.

Serial.begin (9600);

Nižšie uvedené vyhlásenie nastavuje MISO ako VÝSTUP (Musíte odoslať údaje do Master IN). Takže údaje sa odosielajú prostredníctvom MISO Slave Arduino.

pinMode (MISO, VÝSTUP);

Teraz zapnite SPI v režime Slave pomocou ovládacieho registra SPI

SPCR - = _BV (SPE);

Potom zapnite prerušenie pre komunikáciu SPI. Ak sú dáta prijaté z mastera, je vyvolaná rutina prerušenia služby a prijatá hodnota je prevzatá z SPDR (SPI data Register)

SPI.attachInterrupt ();

Hodnota z mastera je prevzatá z SPDR a je uložená v premennej prijatej slavou . To sa deje v nasledujúcej funkcii prerušenia rutiny.

ISR (SPI_STC_vect) {Slavereceived = SPDR; prijaté = pravda; }

3. Ďalej v neplatnej slučke ()

Odčítajte analógovú hodnotu zo zariadenia Slave Arduino POT pripojeného na pin A0.

int pot = analogRead (A0);

Túto hodnotu preveďte na jeden bajt z 0 na 255.

Slavesend = mapa (pot, 0,1023,0,255);

Ďalším dôležitým krokom je zaslanie prevedenej hodnoty na Master STM32F10C8, takže hodnotu umiestnite do registra SPDR. Register SPDR sa používa na odosielanie a prijímanie hodnôt.

SPDR = Slavesend;

Potom zobrazte prijatú hodnotu ( SlaveReceive ) z Master STM32F103C8 na LCD s oneskorením 500 mikrosekúnd a potom tieto hodnoty nepretržite prijímajte a zobrazujte.

lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("Slave: Arduino"); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("MasterVal:"); Serial.println ("Master STM32 na Slave Arduino"); Serial.println (SlaveReceived); lcd.print (SlaveReceived); oneskorenie (500);

Tým, otáčaním potenciometra na jednej strane, môžete vidieť rôzne hodnoty na displeji na druhej strane:

Takto teda prebieha komunikácia SPI v STM32. Teraz môžete prepojiť akýkoľvek snímač SPI s doskou STM32.

Kompletné kódovanie pre Master STM32 a Slave Arduino je uvedené nižšie s ukážkovým videom