D. PETROVIĆ

1. maj 2024.

Na tržištu postoji zilion razvojnih pločica sa nekim od STM32 mikrokontrolera na sebi. Ponekad nam se čini da je pokriven, bezmalo, ceo prodajni asortiman kompanije STMicroelectronics. Često naletimo na neke pločice, a i MCU, sa kojim se nismo susretali. Ovom prilikom ćemo vam predstaviti nekoliko, za nas, novih pločica, od kojih je svaka na svoj način drugačija. Već smo pisali o raznim STM32 pločicama (SK 2/2022, i.sk.rs/30661 i SK 6/2022, i.sk.rs/31176) kojima smo zasuti preko dalekoistočnih online prodavnica, ali i STM32 razvojnim pločama drugih, ozbiljnijih proizvođača. Pretraga u arhivi na sk.rs može da vam pomogne.

STM32G030

Počinjemo sa crnom pločicom koju je potpisao DevEBox i koja na sebi nosi STM32G030C8T6. Oznaka nam govori da MCU pripada mainstream (G) seriji, to jest, da je u pitanju ARM Cortex M0 (0). Trideset u nastavku označava liniju čipova. Da budemo precizniji, MCU je, zapravo, ARM Cortex M0+ koji kuca na 64 megaherca. Izrađen je u procesu od 90 nanometara i jako je mali potrošač (ispod 100 mikroampera). Ostatak oznake (C i T) ukazuje na to da dolazi u LQFP48 pakovanju, ali i da ima (8) 64 kilobajta fleš memorije. Poslednja cifra se tiče rada u temperaturnom opsegu, koji nama nije bitan. Preturanjem po tehničkoj dokumentaciji možemo da vidimo da MCU na raspolaganju ima i osam kilobajta RAM-a, ali i da nema USB podršku.

Sam MCU na raspolaganju ima 43 GPIO dostupnih preko dva bočna niza izvoda, ali i jednog poprečnog, namenjenog direktnom povezivanju TFT ili OLED ekrana. Nažalost, redosled izvoda ne prati one na ekranima (OLED, recimo), tako da, barem ove koje mi imamo, naprosto nismo mogli da ubodemo u ploču, morali smo da koristimo žice. Ovaj niz izvoda je obeležen shodno nameni, a ne prema oznakama samih izvoda. Na mreži nismo mogli da pronađemo nikakvu dokumentaciju za ovu pločicu. Ako znamo da ovaj MCU ima dva I2C, jasno je da treba da pogađamo ili da pratimo linije na PCB-u. Pločica ima oznake sa obe strane; mogle su sa jedne biti prema oznakama samih izvoda. Da ne preskočimo šta sve ovaj STM32 nudi: pored I2C, tu su RTC, I2S, dva SPI, dva tamper izvoda, četiri tajmera, 12-bitne ADC i drugo.

Na pločici primećujemo dodatni čip. U pitanju je 24C04 EEPROM koji je sa MCU povezan preko SPI. Imamo još dve plave lampice, bez oznake funkcije i čemu su namenjene. Tek, jedna (D1) svetli kada je pločica pod naponom, dok smo za drugu (D2) ustanovili da je povezana sa PB1. Tu su i dva tastera, ovaj put označena sa ’RST’ i ’K1’. Ovaj ’K1’ je korisnički, povezan sa PA0. Jeste, pločica nema taster povezan sa BOOT; štaviše, BOOT izvod kao takav nije nigde ni označen, a inače je to PA14 na ovom MCU. To nam malo pravi problem prilikom programiranja ove pločice.

Pločica za programiranje donosi SWD niz izvoda, jasno obeleženih. To, kao i UART izvodi PA9 i PA10 su nam jedini na raspolaganju, s tim da ovaj drugi način zahteva da MCU prebacimo u bootloader režim spajanjem PA14 na 3,3 volta. Mikro-USB priključak je ovde samo radi napajanja pločice. Nismo hteli da se bakćemo sa žicama, već smo za programiranje koristili ST-Link V2 programator i SWD interfejs. U okviru podrške za STM32 MCU u Arduino IDE postoji i podrška za ovaj MCU. Bez ikakvih problema smo isprobali par primera sa ovom pločicom. Ako poželite da koristite OLED preko predodređenih izvoda koje smo pomenuli, napomenućemo da je u pitanju I2C.

STM32G431

Proizvođač naredne pločice je WeAct Studio. Već smo imali prilike da se bavimo njihovim pločicama, a o nekima smo i pisali. Na ovoj pločici se nalazi STM32G431CBU6 mikrokontroler. Ovo je ARM Cortex M4 32-bitni RISC mikrokontroler sa radnim taktom na 170 megaherca, kome je na raspolaganju 32 kilobajta RAM-a i 128 kilobajta fleša. MCU dolazi u VFQFPN sa 48 izvoda. Preko ovih izvoda dostupni su nam PWM, tri I2C, tri SPI, dva I2S, tri USART, 12-bit DAC, 12-bit ADC i još mnogo toga.

Na pločici ima dva puta po dva niza izvoda, označenih prema portovima. WeAct je ostavio dva tastera: ’NRST’ i ’BOOT0’ za prebacivanje pločice u bootloader režim. Treći taster je korisnički, povezan sa PC13. Tu su još dve lampice: jedna koja svetli kada je pločica pod naponom i druga korisnička na PC6. Pločica može da se programira na više načina: SWD, UART i DFU preko USB-C priključka. Nažalost, iako je računar prepoznao pločicu u DFU režimu, nismo uspeli da ovako spustimo naš korisnički program. Okrenuli smo se i ovde ST-Link V2 programatoru, mada su PA9 i PA10 izloženi, ako vam je UART lakši za rad. Proizvođač na GitHubu nudi primere, nažalost, ne i za Arduino. Srećom, STM32 podrška za Arduino je dovoljno sazrela, te se pitanje programiranja STM32 mikrokontrolera ne postavlja. SWD priključak je kratak za NRST izvod. Vodite računa da ne zaboravite da ga povežete da se ne bi, kao mi, pola dana čudili što IDE odbija da spusti korisnički program na nju. Najčešći problemi u elektronici se javljaju zbog očiglednih previda.

STM8S003

Još jedna pločica sa potpisom firme DevEBox, ali i sa nama poznatim mikrokontrolerom. STM8S003F3P6 koji se nalazi na ovoj pločici smo već viđali (opisan u jednom od gorepomenutih tekstova). Stoga se nećemo ponavljati u vezi sa samim MCU, već ćemo reći koju reč o samoj pločici. Pločica je zadržala format STM32G030, uz manju dužinu. Razumljivo, MCU ima manje izvoda. Niz izvoda za ekrane je uklonjen, ali su zadržani tasteri, lampice, mikro-USB i SWIM priključak (SWIM i RST). Nizovi izvoda sa strana su uredno obeleženi, ali ne i da su korisnička lampica na PC3, a taster na PD4; to smo saznali sami. Uz pločicu se dobija i kristal od osam megaherca koji može, bez lemljenja, da se doda po želji. Mikro-USB se koristi samo za napajanje pločice.

Za programiranje možemo da koristimo ST-Link V2 ili UART adapter. Ploče STM8 u Arduino IDE dodajemo preko github.com/tenbaht/sduino/raw/master/package_sduino_stm8_index.json paketa. Naš MCU, konkretno, ne postoji u odabiru, ali može da se koristi STM8S103, jer razlika je samo u kapacitetu EEPROM-a. Ovo je mikrokontroler koji nudi dosta funkcija, jako malu potrošnju struje, ali i vrlo malo memorije.

ESP14

Za kraj smo ostavili pločicu (zapravo, modul) koju smo odavno hteli da vam predstavimo. U pitanju je ESP14 modul iza koga stoji Ai Thinker i koji nije baš tako mlad (status: retired). ESP14 se, na prvi pogled, ne razlikuje skoro uopšte od standardnog ESP12F, kog autor ovih redova arči nemilice. ESP14 je modul koji prati format ESP12F u vizuelnom smislu. Prava razlika je pod metalnom haubom. Naime, hauba krije kompletan sadržaj jednog ESP12F, ali i STM8S003. Već smo se bavili STM8S103, o čemu je bilo reči u navedenim tekstovima, ali ne i sa STM8S003. Ovaj MCU kuca na 16 megaherca i ima jako malo memorije - jedan kilobajt RAM-a, osam kilobajta fleša i EEPROM od 128 bajta, što ga čini vrlo nezgodnim izborom. O ESP8266EX smo pisali zilion puta, a dodaćemo samo da on na ESP14 dolazi sa AT firmverom. Ai Thinker je predvideo da STM8, kao izuzetno mali potrošač, upravlja sa ESP8266EX. U praksi se pokazalo da se Wi-Fi mikrokontroleri mnogo bolje pokazuju kao koprocesori, te da obavljaju svoj Wi-Fi deo posla, a da glavne zadatke prepuste glavnom MCU-u. Zanimljivo, ESP14, od silnih izvoda na modulu, za ESP8266EX ima samo jedan, GPIO0, zadužen za promenu boot režima; svi ostali su povezani sa STM8S003.

Za Arduino postoji nekoliko biblioteka koje omogućavaju mikrokontroleru da upravlja sa ESP porodicom MCU-ova preko AT komandi. Biblioteke AT komande „guraju pod tepih”, a nama serviraju razumljive funkcije. U pitanju su WiFiESP i WiFiEspAT. Problem je u tome što i za najbanalniji primer, naš ubogi STM8S003 nema sudova. Ostaju samo čiste AT komande. Oh, sudbo...

U trenucima dokolice smo dizajnirali jednu pločicu koja nam omogućava pristup izvodima modula. Na taj način smo lako mogli da programiramo STM8S003 preko ST-Linka. Birali smo STM8S103 iz gorepomenute STM8 podrške, iako nisu isti čipovi, programiranje je bilo uspešno. Tu se, u principu, programiranje zaustavlja. Jedini smisleni način upotrebe ovog modula je kroz AT komande, za šta Arduino IDE skoro da i nije potreban. Spisak AT komandi za ESP mikrokontrolere je lako dostupan, tako da tu nema problema.

Ai Thinker je odabrao pogrešan mikrokontroler, ali ideja je odlična. Loš odabir je doveo do gubitka interesovanja. Gubitak interesovanja je doveo do toga da ESP14 ostane na marginama elektroničkog sveta. Šteta za, ipak, dobru ideju.