STM32F446 Nucleo-144评测之小试牛刀

1万 · 2016-5-9 23:28

多传感器智能感测硬件开发系统

目前全球智能联网设备正迅速发展，从传感器、智能硬件、通讯协议、系统集成到云计算和大数据分析等各个环节迎来发展机遇和挑战。

如何快速实现多传感器与智能硬件的连接？运用STM32F446 Nucleo-144 开发板打造多传感器智能感测硬件开发系统，支持丰富的传感器应用，涵盖加速度计、陀螺仪、磁传感器、温湿度传感器、气压计、气体检测传感器（PM2.5、甲醛、CO2等）、生物传感器（心电、指纹等）等各类传感器方案，能够满足各种可穿戴、智慧家庭、智慧农业等新兴物联网应用的需求。支持多种先进算法和多传感器融合方案，从而实现更多元更准确的传感器应用，如利用运动传感器对心率传感的运动补偿实现准确的动态心率监测，利用磁传感器与陀螺仪实现准确的电子罗盘功能，利用九轴运动传感器实现惯性导航算法与基于无线定位的位置融合算法等。后期可进一步实现硬件间的扩展通讯，支持多种常用通讯接口，如串口，SPI,I2C等和无线通讯接口，如BLE、WiFi、ZigBee、GSM/GPRS/3G、RFID/NFC等，充分满足不同应用的需求，以及实现硬件连接管理、数据分析处理、数据存储传输等。

多传感器智能感测硬件开发系统功能示意图

STM32F446产品系列是高度集成的节能产品，具有高性能和丰富的连接性，Flash最小为256KB。它利用ST的专有ART Accelerator™、智能架构、先进的Flash技术及其嵌入式ARM Cortex-M4内核，实现了225 DMIPS和608 CoreMark® 的领先性能（180MHz频率下从嵌入式Flash执行）。通过多个接口进行高效并发通信，使工业、科技、医疗以及物联网（Internet-of-Things，IoT）应用更加智能并具有更多交互，同时先进的处理技术和动态电压调节、广泛的时钟门控以及灵活的睡眠模式实现了有效的节能。

性能：在180 MHz频率下，从Flash执行时，STM32F446能够提供225 DMIPS/608 CoreMark性能，并且利用意法半导体的ART加速器实现了FLASH零等待状态。 DSP指令和浮点运算单元扩大了产品的应用范围。

功效：该系列产品采用意法半导体90 nm工艺和ART加速器，具有动态功耗调整功能，能够在运行模式下和从Flash存储器执行时实现低至200 μA/MHz的电流消耗（180 MHz, 停机模式下，功耗为50 μA）。

集成：2个专用音频PLL，SPDIF输入，3路半双工I2S和2路串行音频接口（SAI），支持全双工I2S和时分复用（TDM）模式。多达20个通信接口（包括4个USART、2个速度达11.25 Mbit/s的UART、4个速度达45 Mbit/s的SPI、3个具有新型可选数字滤波器功能的I2C、2个CAN、SDIO、HDMI CEC以及摄像头接口）。两个12位DAC、三个速度为2 MSPS或7.2 MSPS（交错模式）的12位ADC。定时器多达17个：频率高达180 MHz的16和32位定时器使用灵活的90 MHz存储控制器可以轻松扩展存储范围。带有一个32位的并行接口，能支持Compact Flash、SRAM、PSRAM、NOR、 NAND以及SDRAM存储器。由于90MHz Dual quadSPI接口支持内存映射模式，可进行经济实惠的NOR闪存扩展。

STM32F446系列产品在小至3.85 x 3.728 mm的封装内提供了256~512KB Flash、128KB SRAM和64~144个引脚。

1万 · 2016-5-9 23:51

先说说STM32F446 Nucleo-144。

特点

1、STM32F446采用LQFP144封装

2、可扩展，支持Arduino Uno（A0~A5，D0~D15）

3、自带ST-LINK/V2-1 调试下载器

4、供电方式多样，USB 5V或外接

5、支持多开发环境，包括IAR，Keil，GCC-based IDEs，ARM mbed

硬件说明

硬件框图包括两部分：ST-LINK和STM32F446目标板

LED灯：

LD1（绿） User 连接PB0或PA5

LD2（蓝） User 连接PB7

LD3（红） User 连接PB14

LD4（红/绿/橙） COM 提供ST-LINK通讯状态

LD5（红/绿） ST-LINK/V2-1 电源电流超限报警

LD6（绿）上电

LD7 USB超流报警

LD8 USB VBUS

两个按钮：

B1 USERS　

B2 RESET

跳线和接口:

JP1 PWR-EXT （通过CN1供电ON 允许最大电流300mA；OFF允许最大电流100mA ）

JP3 供电选择（E5V，U5V，VIN-5V）

JP5 IDD（ON STM32正常工作；OFF 连接电流表测试电流）

CN4 ST-LINK/NUCLEO选择（ON ST-LINK/V2-1在线调试；OFF 通过CN6使能ST-LINK/V2-1）

CN1 ST-LINK Micro USB connector

CN6 SWD connector

CN7 ZIO connector

CN8 ZIO connector

CN9 ZIO connector

CN10 ZIO connector

CN11 ST morpho pin header

CN12 ST morpho pin header

CN13 User USB connector

先小试牛刀一下。

上电启动：

PC USB连接CN1，LED LD6（PWR）绿灯亮，LED LD4（COM）亮，LED LD3红灯闪烁。按按钮B1，LED LD1~LD3 闪烁频率变化。

利用加速度计SCA1000 实现X，Y方向倾角的测量，测量范围±45°，并补偿全量程的非线性和全温度稳定性。

硬件连接：

SCA1000-1连 CN7-10（PA5 SPI_A_SCK）

SCA1000-3连 CN7-12（PA6 SPI_A_MISO）

SCA1000-4连 CN7-14（PA7 SPI_A_MOSI）

SCA1000-7连 CN7-16（PA14 SPI_A_CS）

SCA1000接线图

硬件连接图

Getting started with STM32 Nucleo board software development tools.pdf (2.61 MB)

STM32 Nucleo-144 board.pdf (2.73 MB)

SCA1000.pdf (460.43 KB)

只看该作者 · 2016-5-10 09:01

SCA1000 看起来蛮大颗的

只看该作者 · 2016-5-10 14:36

STM32F446 Nucleo-144评测之小试牛刀

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