【Nucleo设计分享】+嵌入式蔬菜废弃物发酵智能云监控系统

只看该作者 · 2015-2-2 09:50

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只看该作者 · 2015-2-2 09:55

监控系统介绍：控制系统分为六部分，一为传感器部分，二为嵌入式控制核心，三为当地PC机控制，四为云监控终端PC机，五为云监控移动终端，六为控制机构。

只看该作者 · 2015-2-2 09:56

发酵生产过程云监控系统实际运行图：

只看该作者 · 2015-2-2 09:58

三．项目已取得成果：
 1、已经发表高水平论文2篇
 2、申报发明专利2项，目前都处于公开阶段。
 3、已经得到济南市农业局的认可，计划在济南市的蔬菜产地建设10个示范点，推广该发酵控制系统，处理蔬菜废弃物。
 4、已经跟济南柴油机厂达成推广协议，利用该发酵控制系统和济南柴油机厂的可燃气体发电机，捆绑式推广，用于处理污染企业的有机废弃物，目前已经在安徽山鹰纸业投入运行。

只看该作者 · 2015-2-2 10:09

因为之前做的项目的主控芯片就是STM32，相信这款强大的Nucleo STM32F411处理能力将不在话下！

只看该作者 · 2015-2-11 19:25

有些时间不更新了，今天就着重讲一下这次STM32F411 Nucleo 开发板吧

只看该作者 · 2015-2-11 19:27

STM32F411微控制器属于STM32 Dynamic Efficiency™系列。

STM32F411微控制器属于STM32 Dynamic Efficiency™系列。这些器件为高性能F4系列的入门产品，提供了动态功耗（运行模式）和处理性能之间的最佳平衡，同时在3 x 3 mm的小封装内集成了大量的增值特性。

STM32F411 MCU集成Cortex®-M4内核（具有浮点单元），工作频率为100 MHz，同时还能在运行和停机模式下实现出色的低功耗性能。

STM32F411新的批量数据获取模式（BAM），对数据批处理进行了功耗优化，将Dynamic Efficiency提升到了一个新的水平。此BAM可通过通信外设进行批量数据交换，同时器件的其它部分（包括CPU）可处于省电模式。
• 性能：在100 MHz频率下，从Flash存储器执行时，STM32F411能够提供125 DMIPS/339 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。

只看该作者 · 2015-2-11 19:27

本帖最后由 sharknarduo 于 2015-2-11 20:52 编辑

• 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，能够在从Flash存储器执行时实现低至
  100 µA/MHz的电流消耗。停机模式下，功耗低至10 µA。

• 集成度：STM32F411器件具有高达256至512 KB的Flash存储器和高达128 KB的SRAM。提供从49到100引脚多种封装。
packages range from 49 to 100 pins.
  • 3路USART，速度高达12.5 Mbit/s，
  • 5路SPI（I2S复用），速度高达50 Mbit/s，
  • 3路I²C，高达1Mbps
  • 1x SDIO，频率高达48MHz，且所有封装均提供，
  • 1个USB 2.0 OTG（全速），
  • 2路全双工I²S，高达32位/192KHz，
  • 3路单工I²S，高达32位/192KHz，
  • 速度高达2.4 MSPS的12位ADC，
  • 11个频率高达100 MHz的16和32位定时器

只看该作者 · 2015-2-11 19:30

STM 32的Nucleo板为用户提供了一个经济实惠且灵活的方式以供用户尝试新的想法，并能与任何STM32微控制器搭建技术原型，从性能，功耗和功能的各种组合中做以选择。Arduino™的连接支持和ST Morpho的扩展连接头使用户很容易扩大STM32 Nucleo板对外开发平台的功能，该平台提供了多种可供选择的适配外设板。STM32的Nucleo板集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器，和STM32 Nucleo板搭配的软件包有包含了众多例程的STM32 HAL软件库，在mbed在线平台上也能找到很多资源。

只看该作者 · 2015-2-11 19:37

本帖最后由 sharknarduo 于 2015-2-11 20:17 编辑

为什么有Discovery系列还要推出Nucleo系列开发板呢?研究Nucleo开发板可以看出最重要是有2点提升：
其一支持云端开发，ARM在今年大力推广mbed平台，包括免费的软件库(SDK)、硬件设计(HDK)以及在线的Web开发环境，旨在为ARM微控制器开发提供一个全球性的支持。
其二开发板上除了ST的扩展接口外还支持Arduino R3接口。

只看该作者 · 2015-2-11 19:39

STM32F411RE相比STM32F401RE来说工作频率更高达到100MHz，片上更大SRAM，功耗更低。最大的区别是STM32F411RE支持BAM模式(Batch Acquisition Mode)，即支持串行外设利用DMA传输数据直接到存储空间，进一步降低功耗。
Nucleo开发板上核心微控制器为STM32F411RE，高性能的基于Cortex-M4内核微控制器，采用了LQFP64脚封装。

只看该作者 · 2015-2-11 19:42

ARM Cortex-M4 CPU with FPU at 100MHz
512 KB Flash
128 KB SRAM
12位 ADC 2.4 Msps最大16 channels
最大 10个计时器
3x I2C, 3x USARTs, 5x SPIs, SDIO, 5x I2S
USB 2.0 PHY
96位唯一 ID
Nucleo开发板的硬件设计几乎都是一样的，
其特点是：
USB供电(VBUS)以及外部接口支持3.6V、5V、7-12V;
Arduino R3版扩展接口以及ST特有的Morpho全扩展接口可以连接微控制器所有IO;
改进的ST-Link V2.1板载调试器支持调试下载、虚拟串口以及USB磁盘功能;可以通过跳线设置作为一个独立的ST-Link调试器

只看该作者 · 2015-2-11 19:44

Nucleo开发板配有板载调试器，无需额外的费用可以更方便搭建开发环境。只需要一根Mini USB连接线就可以开始工作。首先下载USB的驱动程序，安装好上电后会识别St Link以及一个虚拟串口。

只看该作者 · 2015-2-11 19:47

改进的ST-Link支持多种功能，其固件会一直更新，所以第一步我们要更新到最新的固件。下载固件更新程序
到现在硬件平台已经准备完毕。Nucleo开发板可以支持多种IDE开发工具，包括常用的IAR-EWARM、Keil-MDK等等以及在线的mbed开发环境。你可以任意选择一种熟悉的设计软件，例如参考搭建STM32 NUCLEO Keil-MDK开发平台进行开发。

只看该作者 · 2015-2-11 19:49

本帖最后由 sharknarduo 于 2015-2-11 20:24 编辑

更方便快捷的方法是使用在线的mbed开发环境，无需安装IDE软件，而且有非常多模板可以快速的上手。第一次使用时需要注册账号，之后就可以按照模板开始自己的设计。可以参考从繁至简，颠覆传统设计的云端开发——极具性价比的STM32F401 Nucleo开发板评测了解在线mbed的使用。

只看该作者 · 2015-2-11 19:50

本帖最后由 sharknarduo 于 2015-2-11 20:25 编辑

最新的Nucleo-F411RE开发板，板载ST-Link调试器，全扩展接口以及Arduino兼容接口使得Nucleo开发板应用非常灵活。支持各种常用开发软件以及在线mbed平台使得Nucleo开发板非常容易上手。Nucleo-F411RE开发板可以说是非常好的ARM Cortex-M4入门学习套件。

只看该作者 · 2015-2-11 19:53

总的来说，NUCLEO开发平台由ST-LINK/V2-1仿真器模块和主MCU核心板模块两个部分组成，它具有六大特性：
1、全新设计的ST-LINK/V2-1仿真器平台，可以独立使用
2、更加灵活的供电方式，适合实验室和现场开发应用
3、统一的主MCU核心板设计，真正一板多用
4、外部资源少，可扩展性好
5、支持在线和单机多种IDE开发环境，丰富开发人员的选择
6、丰富的软件代码例程支持，方便短时间上手
特性一：全新设计的ST-LINK/V2-1仿真器平台
1、是以往探索套件DISCOVERY平台板载的ST-LINK/V2仿真器升级版，采用了全新的PCB布局，增加了一个STS7PF30L型P-MOS管芯片。如果是采用USB总线为主MCU板供电方式的话，需要等待仿真器驱动安装完毕后，才能打开MOS管，为主芯片供电，若PC机驱动安装不上，主MCU核心板无法供电!
2、通过SWD接口实现程序调试和下载
3、独立的跳线开关，可以单独使用仿真外部其他STM32MCU开发板!仿真器模块可以与主MCU核心板分离开，更加容易单独使用
4、一个USB接口实现三种功能: 仿真器内置全新固件，实现了虚拟串口，调试接口(SWD)和存储设备(Mass storage)三种功能
5、TX/RX引脚引出，独立实现USB转TTL串口线功能

只看该作者 · 2015-2-11 19:55

特性二：更加灵活的供电方式

1、通用的USB总线供电方式—通过信号开关控制
2、灵活的外部5V或者3.3V或者7-12V电源供电(以前的探索套件没有)采用LD1117S50TR芯片实现 7-12V电压输入，5V输出;采用LD39050PU33R芯片实现5V输入3.3V电压输出

只看该作者 · 2015-2-11 19:55

特性三：统一的主MCU核心板设计
1、NUCLEO各型号开发板的主MCU核心板是统一的PCB设计，支持64引脚的MCU型号芯片，除MCU不同外，其它都一样
2、你有一个NUCLEO开发板，可以对
STM32F030R8、STM32F072RB、STM32F103RB 、 STM32F302R8、STM32F334R8 、 STM32F401RE、STM32F411RE、STM32L053R8、STM32L152RE T6型MCU中的任何一个进行快速评估，代码上仅需要简单修改引脚配置即可,MCU型号涵盖5个大系列，满足各个行业的客户需求!

只看该作者 · 2015-2-11 19:56

三个板子对比图，看一下，你能找到区别吗?

【Nucleo设计分享】+嵌入式蔬菜废弃物发酵智能云监控系统

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