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我的第一個STM32程式，使用Arduino IDE 介面

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:

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：