ARDUINO – 飛奔嘅蝸牛

rduino已經用了很長的一段時間，有些與 Arduino 相容開發板的延伸應用，如 NodeMCU、ESP32 等，實作了一些相關的控制。當時覺得 STM32 可能與 Arduino 類似，就沒特別想買一個來練習。這次在看了 STM32 的規格後，覺得比 Arduino 強很多，也可以使用 Arduino IDE 來撰寫 STM32 程式，利用購買一批電子零件的機會，順便買了一片 STM32F103C8T6 開發板，來測試一下這片開發板的功能。

我整理一下 Arduino Uno 的 ATmega328 與 Mega 使用的 ATmega2560 以及 STM32 三個微控制器的比較，可以看到 STM32 的 32bit 處理器及其他規格都比 Arduino Uno 或 Mega 要強很多。一般如果是用在做玩具或啟蒙電子教育功能，Arduino 比較適合，如果是要做成工業或商用產品，那 STM32 會更好。

編號	規格	STM32F103C8	ATMEGA328	ATMEGA2560
1	CPU	32 Bit	8 Bit	8 Bit
2	CPU clock [MHz]	72	16	16
3	Flash [KB]	64 / 128	32	256
4	RAM [KB]	20	2	8
5	ADC Channels	10	8	16
6	ADC Resolution [bits]	12	10	10
7	ADC Sampling Frequency [KHz]	1000	10 / 15.38 max	15
8	PWM Channels	20	6	15
9	SPI	2	2	5
10	I2C	2	1	1
11	USB	1	0	0

這是 STM32 的引腳排列資料:

來源：Github/robomechs

剛開始使用 STM32 時，我以為連接的方式會跟 Arduino 一樣，直接拉一條 USB 線連接電腦跟STM32，看一下裝置管理員，無法正常安裝驅動程式，Google一下網路上的方法，是要用 TTL轉 USB 來連接電腦，於是拿出先前購買來設定 ESP01 的 CP2102，找了網路的說明，試著上傳第一個 LED 燈閃爍程式，試了幾次錯誤後，終於成功了。以下就記錄一下實際安裝的過程。

[材料]

USB轉TTL序列傳輸線 CP2102
STM32F103C8T6開發板
排線 x4 條

[接線圖]

CP2102	STM32F103C8T6
GND	GND
3V3	3.3V
RX	PA9
TX	PA10

[安裝STM32程式庫及設定]

要在Arduino IDE撰寫STM32程式，需要安裝STM32程式庫，這個設定方法跟ESP8266很像。開啟Arduino IDE，選擇 [檔案 File] → [偏好設定 Preferences ]，在 [額外的開板管理員網址:] 輸入以下網址：

http://dan.drown.org/stm32duino/package_STM32duino_index.json

如下圖：

接著在Arduino IDE畫面選擇 [工具 Tools] → [開發板 Board] → [開發板管理員 Boards manager…]，在搜尋的地方輸入「STM32」，如以下畫面：

在STM32F1xx/GD32F1xx Boards選項右下方按 [安裝 Install]進行程式庫安裝。

完成後，回到主畫面設定開發板：選擇 [工具 Tools] → [開發板 Board] → [STM32F1 Board(STM32duino)] → [Generic STM32F103C6 / fake STM32F103C8] 。

接著設定 CP2102 連線埠，可以先看一下裝置管理員的驅動程式是否正常，並取得連線埠資訊，如下圖紅框處：

回到 Arduino IDE 設定：選擇 [工具 Tools] → [Upload method:”Serial”] → [Serial]。

繼續設定連接序列埠：選擇 [工具 Tools] → [序列埠: Port] → [COM6]。這裡的COM6，依每台電腦不同的連線埠而更改。

設定完成後，還有個地方要調整，就是主板上有兩個Jump，其中一個 Boot0 要調整 Jump 設定為DFU模式，從預設的0位置，改到1。如下圖紅框處。而 BOOT Jump 設定具有不同的模式，等之後比較熟悉 STM32 後，再另外解釋其功能。

我要上傳程式時，發現會卡在這個地方時，只要重新按上圖黃色框處的白色 RESRT按鍵，重新起動，即可順利上傳。

上傳程式成功的畫面如下：

[程式]

這個程式會讓LED燈每秒閃爍一次，串列埠視窗會印出”Hello World”。

#define pinLED PC13

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(pinLED, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(pinLED, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(pinLED, LOW);
  delay(1000);
  Serial.println("Hello World");  
}

[實作結果]

執行的影片如下：

開啟串列埠的視窗：

This project will show you how to use joystick with serial monitor.

Operation and uses

The joystick is similar to two potentiometers connected together, one for the vertical movement (Y-axis) and other for the horizontal movement (X-axis).

( Same operation as an analogic joystick used with arduino card )

The potentiometers are variable resistances and, in a way, they act as sensors that provide us with varying voltage depending on their rotation.

Generally, joysticks are used in the military, leisure and aviation sectors.

Using the joystick pins

VCC

GND

VRx -> Variable resistance x

VRY -> Variable resistance Y

SW -> Switch / Button

Connection

MODULE -> ARDUINO

VCC -> 5V
GND -> GND
VRx -> A0
VRy -> A1
SW -> Pin 2

int VRx = A0;
int VRy = A1;
int SW = 2;

int xPosition = 0;
int yPosition = 0;
int SW_state = 0;
int mapX = 0;
int mapY = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600); 
  
  pinMode(VRx, INPUT);
  pinMode(VRy, INPUT);
  pinMode(SW, INPUT_PULLUP); 
  
}

void loop() {
  xPosition = analogRead(VRx);
  yPosition = analogRead(VRy);
  SW_state = digitalRead(SW);
  mapX = map(xPosition, 0, 1023, -512, 512);
  mapY = map(yPosition, 0, 1023, -512, 512);
  
  Serial.print("X: ");
  Serial.print(mapX);
  Serial.print(" | Y: ");
  Serial.print(mapY);
  Serial.print(" | Button: ");
  Serial.println(SW_state);

  delay(100);
  
}

Tag: ARDUINO

我的第一個STM32程式，使用Arduino IDE 介面