Kako se koristi spi komunikacija u mikrokontroleru stm32

U našim prethodnim vodičima naučili smo o SPI i I2C komunikaciji između dvije Arduino ploče. U ovom uputstvu zamijenit ćemo jednu Arduino ploču pločom Blue Pill koja je STM32F103C8 i komunicirat će s Arduino pločom pomoću SPI sabirnice. U ovom primjeru STM32 SPI, koristit ćemo Arduino UNO kao slave i STM32F103C8 kao Master s dva 16X2 LCD zaslona međusobno spojena zasebno. Dva potenciometra također su povezana sa STM32 (PA0) i Arduino (A0) kako bi se varijabilnim potenciometrom odredile vrijednosti slanja (0 do 255) od glavnog do pomoćnog i od podređenog do glavnog.

SPI u STM32F103C8

Uspoređujući SPI sabirnicu u Arduino i STM32F103C8 Blue Pill pločici, STM32 ima 2 SPI sabirnice, dok Arduino Uno ima jednu SPI sabirnicu. Arduino Uno ima ATMEGA328 mikrokontroler, a STM32F103C8 ARM Cortex-M3 što ga čini bržim od Arudino ploče.

Da biste saznali više o SPI komunikaciji, pogledajte naše prethodne članke

Kako koristiti SPI u Arduinu: Komunikacija između dvije Arduino ploče
SPI komunikacija s PIC mikrokontrolerom PIC16F877A
SPI komunikacija putem Bit Banginga
Detektor propuštanja spremnika tople vode Raspberry Pi pomoću SPI modula
ESP32 sat u stvarnom vremenu pomoću modula DS3231

STM32 SPI igle STM32F103C8

SPI linija1	Prikvačite u STM32F103C8
MOSI1	PA7 ili PB5
MISO1	PA6 ili PB4
SCK1	PA5 ili PB3
SS1	PA4 ili PA15
SPI linija2
MOSI2	PB15
MISO2	PB14
SCK2	PB13
SS2	PB12

SPI igle u Arduinu

SPI linija	Prikvači u Arduinu
MOSI	11 ili ICSP-4
MISO	12 ili ICSP-1
SCK	13 ili ICSP-3
SS	10

Komponente potrebne

STM32F103C8
Arduino
LCD 16x2 - 2
Potenciometar 10k - 4
Breadboard
Spajanje žica

Kružni dijagram i veze za STM32 SPI lekciju

Tablica u nastavku prikazuje igle povezane za STM32 SPI komunikaciju s Arduinom.

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

Tablica u nastavku prikazuje pinove spojene za dva LCD zaslona (16x2) sa STM32F103C8 i Arduino odvojeno.

LCD pin	STM32F103C8	Arduino
VSS	GND	GND
VDD	+ 5V	+ 5V
V0	Na središnji PIN potenciometra za LCD kontrast	Na središnji PIN potenciometra za LCD kontrast
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

Važno:

Ne zaboravite povezati Arduino GND i STM32F103C8 GND zajedno.

STM32 SPI programiranje

Programiranje je slično Arduino kodu. Isto Biblioteka se koristi u programiranju STM32F103C8. Može se programirati pomoću USB priključka bez upotrebe FTDI programera, a da biste saznali više o programiranju STM32 s Arduino IDE, slijedite vezu.

U ovom primjeru STM32 SPI, koristit ćemo Arduino UNO kao slave i STM32F103C8 kao Master s dva 16X2 LCD zaslona međusobno spojena zasebno. Dva potenciometra također su povezana sa STM32 (PA0) i Arduino (A0) kako bi se varijabilnim potenciometrom odredile vrijednosti slanja (0 do 255) od glavnog do pomoćnog i od podređenog do glavnog.

Analogni ulaz uzima se na STM32F10C8 pin PA0 (0 do 3,3 V) okretanjem potenciometra. Tada se ta ulazna vrijednost pretvara u analognu u digitalnu vrijednost (0 do 4096) i ta se digitalna vrijednost dodatno preslikava na (0 do 255) jer odjednom možemo poslati samo 8-bitne (bajtne) podatke putem SPI komunikacije.

Slično na podređenoj strani uzimamo analognu ulaznu vrijednost na Arduino pin A0 od (0 do 5V) pomoću potenciometra. I opet se ova ulazna vrijednost pretvara u analognu u digitalnu vrijednost (0 do 1023) i ta se digitalna vrijednost dalje preslikava u (0 do 255)

Ovaj tutorial ima dva programa, jedan za master STM32 i drugi za slave Arduino. Kompletni programi za obje strane dati su na kraju ovog projekta s demonstracijskim videom.

Objašnjenje glavnog programiranja STM32 SPI

1. Prije svega moramo uključiti SPI knjižnicu za korištenje SPI komunikacijskih funkcija i LCD knjižnicu za korištenje LCD funkcija. Također definirajte LCD igle za LCD 16x2. Ovdje saznajte više o povezivanju LCD-a sa STM32.

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

2. U void postavljanju ()

Pokrenite serijsku komunikaciju brzinom prijenosa 9600.

Serial.begin (9600);

Zatim započnite SPI komunikaciju

SPI.begin ();

Zatim postavite razdjelnik sata za SPI komunikaciju. Postavio sam razdjelnik 16.

SPI.setClockDivider (SPI_CLOCK_DIV16);

Dalje postavite SS pin HIGH jer nismo započeli nikakav prijenos na slave arduino.

digitalWrite (SS, HIGH);

3. U void petlji ()

Prije slanja bilo koje vrijednosti na slave moramo smanjiti vrijednost odabrane slave da bismo započeli prijenos na slave od master-a.

digitalWrite (SS, LOW);

Zatim pročitajte analognu vrijednost s matičnog STM32F10C8 POT-a pričvršćenog na pin PA0.

int pot = analogRead (PA0);

Zatim pretvorite ovu vrijednost u jedan bajt (0 do 255).

bajt MasterSend = karta (pot, 0,4096,0,255);

Ovdje dolazi važan korak, u sljedećem navodu šaljemo pretvorenu vrijednost POT pohranjenu u Mastersend varijablu podređenom Arduinu, a također primamo vrijednost od podređenog Arduina i pohranjujemo je u mastereceive varijablu.

Mastereceive = SPI.transfer (Mastersend);

Sljedeće prikazuju one primljene vrijednosti iz slave arduina s odgodom od 500 mikrosekundi, a zatim kontinuirano primaju i prikazuju vrijednosti.

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

Napomena: Koristimo serial.println () za prikaz rezultata u Serial Motoru Arduino IDE-a.

Objašnjenje programiranja za slave Arduino SPI

1. Isto kao i master, prije svega moramo uključiti SPI knjižnicu za upotrebu I2C komunikacijskih funkcija i LCD knjižnicu za korištenje LCD funkcija. Također definirajte LCD igle za LCD 16x2.

#include #include LCD LiquidCrystal (2, 3, 4, 5, 6, 7); // Definiranje pinova LCD modula (RS, EN, D4, D5, D6, D7)

2. U void postavljanju ()

Serijsku komunikaciju započinjemo brzinom prijenosa 9600.

Serial.begin (9600);

Ispod izjave postavlja se MISO kao IZLAZ (mora poslati podatke Master IN-u). Dakle, podaci se šalju putem MISO-a Slave Arduina.

pinMode (MISO, IZLAZ);

Sada uključite SPI u podređenom načinu pomoću SPI kontrolnog registra

SPCR - = _BV (SPE);

Zatim Uključite prekid za SPI komunikaciju. Ako se podaci primaju od glavnog pretplatnika, poziva se rutina usluge prekida i prima se vrijednost iz SPDR-a (SPI registar podataka)

SPI.attachInterrupt ();

Vrijednost iz master preuzima se iz SPDR-a i pohranjuje u Slavereceived varijablu. To se događa u sljedećoj funkciji Prekidna rutina.

ISR (SPI_STC_vect) {Slavereceived = SPDR; primljeno = točno; }

3. Sljedeće u void petlji ()

Očitajte analognu vrijednost iz Slave Arduino POT-a pričvršćenog na pin A0.

int pot = analogRead (A0);

Pretvorite tu vrijednost u smislu jednog bajta u 0 do 255.

Slavesend = karta (lonac, 0,1023,0,255);

Sljedeći važan korak je slanje pretvorene vrijednosti na glavni STM32F10C8, pa stavite vrijednost u SPDR registar. SPDR registar koristi se za slanje i primanje vrijednosti.

SPDR = Slavesend;

Zatim prikažite primljenu vrijednost ( SlaveReceive ) od Master STM32F103C8 na LCD-u s odgodom od 500 mikrosekundi, a zatim kontinuirano primite i prikažite tu vrijednost.

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

Do okretanjem potenciometra na jednoj strani, možete vidjeti različite vrijednosti na LCD na drugu stranu:

Dakle, ovako se odvija SPI komunikacija u STM32. Sada možete spojiti bilo koji SPI senzor sa STM32 pločom.

Kompletno kodiranje Master STM32 i Slave Arduino dato je u nastavku s demonstracijskim video zapisom