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【经验分享】使用 Arduino IDE 编程你的 STM32,开启你的STM32之旅

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STMCU小助手 发布时间:2022-6-21 17:49
许多电子爱好者和工程师开始接触电子产品时,Arduino是他们的第一块开发板。然而,随着接触越多和深入挖掘,很快就意识到 Arduino 还没有为工业做好准备,而且它的 8 位 CPU 的速度非常慢,不能为您的项目提供足够的动力。9 ?3 W9 X1 E+ s# _

4 c* u& G6 R1 q& Y0 H. O3 F- ^/ l不过,现在市场上有新的STM32F103C8T6 STM32开发板,它拥有 32 位的 CPU 和ARM Cortex M3 架构可以轻松超越 Arduino 。并且我们可以使用Arduino IDE对STM32板进行编程。
/ [! l1 B& }; B7 ~' k& }: ?& G! i- h' N, C* O
在本文中,我们开始使用 STM32F103C8T6,了解有关此板的一些基础知识并使用 Arduino IDE对其编程, 实现板载 LED 灯闪烁。
+ {1 `; O8 [! U% q1 X. o& L% u6 W1 I0 L5 m
STM32(Blue Pill)开发板介绍
) _+ c. _' `, l( H: F$ N6 W0 |, ISTM32F103C8T6 开发板是 ARM Cortex M3 微控制器的开发板。它看起来与 Arduino Nano 非常相似,如下图所示。
9 C# i9 u3 k( K" ^: Y- S
  q% U8 [" o  |. Y( I- b 999c4a32e663ee7b655ef59f7ba05544.png 2 M6 z4 K, {" M; {
$ G/ x* m, }6 h: R: ~" T, X
它上面的单片机芯片是 STMicroelectronics 的STM32F103C8T6,该MCU 可以在深度睡眠模式下运行,非常适合使用电池供电的应用。
% s; V- k. M* i1 |2 G* P9 b
8 I& k* J5 A! t3 D2 U" O& o由于 MCU 的工作为3.3V,因此该板还包含一个 5V 至 3.3V 的降压 IC为 MCU 供电。即使 MCU 在 3.3V 下运行,它的大多数 GPIO 引脚都可以承受 5V。
. L% i& m! O2 n+ y9 d. D9 a4 p' Q" M
开发板上有两个板载 LED,一个(红色)用于电源指示,另一个(绿色)连接到 GPIO 引脚 PC13。它还有两个插针引脚(跳线帽),可用于切换不同的模式。
5 ]$ F( F2 K* |/ @  Y* |
7 Y5 f8 [0 o. c( J+ aSTM32 引脚详情
, K0 a( ^5 R/ q- ^STM32 Blue Pill 板的完整引脚如下所示。正如你所看到的,G 表示接地引脚,3.3V 输出稳压 3.3V,5V 引脚可用于为电路板供电或通过微型 USB 获得+5V供电。板载 LED 连接到微控制器的 PC13引脚。# q1 \% H- @4 S- b1 M: r! ^7 D7 H

  N( J/ b* x. x  I1 \1 V- } ef9f9050887e68030b9dd26216277018.png
5 g6 a. n0 b/ q: ]" o: g+ P6 m3 M4 u9 R# b. m
与 Arduino 板不同的是,STM32 通过 boot 1 和 boot 0 切换不同模式。
& l8 C' [$ j; j; l; F& G3 x: C# O; P  k% `  B- d0 ?
一般情况下,Boot 1 的位置通常保持不变,把boot 0 跳线设置为 3.3V 用于串口下载,或者设置为接地用于上电或复位后进入正常工作。
) Z- W0 e" `2 M* n* z% X+ `3 O7 T) Q: ?$ p
如何编程 STM32F103C8T6- t9 {$ j- h) g: A; Q& u  s+ I
STM32 只是 STMicroelectronics 系列的另一个微控制器。因此,现有的 ARM 芯片编程方法也可以用于 STM32 板。; P* p8 E/ b$ J

/ u) `+ v1 s4 E$ k0 RKeil ARM MDK 是一种著名且常用的 IDE,除此之外我们还可以使用 IAR workbench、Atollic TrueStudio、MicroC Pro ARM、Crossworks ARM、Ride 7、PlatformIO+STM32 等。/ ?# q6 E1 x: j3 l
& q  B5 M# R( T6 M" U+ V# w
但是,使该板广受欢迎的原因之一在于它能够使用 Arduino IDE 进行编程。许多arduino爱好者通过这种方式,可以立即开始使用 STM32 构建项目,因为他们熟悉 Arduino IDE 及其易于使用的编程语言和现成的库。所以这篇文章中,我们使用Arduino IDE 开始 STM32。
! o, }# f5 {8 Z  D+ P7 J2 ?+ L5 ?3 U" H! s1 K+ \
FTDI连接图
1 r/ @. R3 Z7 c* @, W# z. C使用 Arduino IDE 对 STM32 Blue Pill 板进行编程,我们需要使用串行板FTDI。该板连接到 STM32 的 Rx 和 Tx 引脚,如下所示。
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3f325ca7f8756c97ca086f81b5df2ac0.png % `1 X* X7 F; b4 |; f$ _
$ c+ e! X. \* E2 k- l
FTDI板的Vcc管脚连接到板子供电的STM32 5V管脚。地连接到STM32的地。FTDI板的Rx和Tx引脚分别连接到STM32的A9和A10引脚。其中 A9 是 STM32 MCU 的 Tx 引脚,A10 是 Rx 引脚。0 W9 v* H( ?* k. B$ X) }* @% H# o

$ z- v& i/ H1 c$ `. | fdb441868eb942f918c182260877607b.png
) p% Y6 K4 f- z3 b  C* p
% o* a% y6 G3 a( J6 B3 |为 STM32准备 Arduino IDE

' p& Z8 D. ^4 y  e/ g按照以下步骤安装并准备与 STM 32 开发板一起使用的 Arduino IDE。; L8 l! ?+ L4 V& L

2 ~5 G) C  |. @. M. l' C3 F& V3 O第 1 步:安装Arduino IDE。! m; a& y) K+ h; K/ {! y. ]' p% W0 m7 S
& r3 `5 g. d+ y0 t) B
安装步骤(略)
4 u' j: l- a0 ?/ O# O2 a" ?; t% Y( [9 P5 T' `: l8 l
第 2 步:安装 Arduino IDE 后,打开并下载 STM32 开发板所需的包。这可以通过选择“文件 -> 首选项”来完成。/ m0 M4 k" f- q
/ k/ w  c, A% Q
03e2314c063bd05e985c3722c71bcdf7.png 8 n6 c4 Q3 Z+ _  [3 I5 G

3 }4 y7 [. T' z8 N/ r1 g4 y第 3 步:单击“首选项”将打开下面显示的对话框。在 “附加开发板管理器网址”文本框中粘贴以下链接,点击 “好”。& Q$ A# [% w0 A& @2 J: Z
/ |. X7 w8 W3 I# e
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; [& T7 I5 |  `5 q. ?; n! V% w2 T) x4 L2 `
第 4 步:转到 工具 -> 开发板…->开发板管理器。这将打开“开发板管理器”对话框,搜索“STM32F1”并安装出现的包。
1 {: N1 `" E8 a+ a* [& x
# U2 V. q; Q0 f6 I. s/ D* c& m2 z6 W 1cff46003064cc8924302a8a67f0942e.png ! \) e  s% ^8 _2 Z" K: c8 _/ @5 A

& N, K3 q7 H0 A4 q7 g$ B c061ec13a514de7debe0426da99e6e54.png
- B" ^: m4 A0 m  s
$ _3 L  G  T; g; M第5 步: - 安装完成。转到“工具”并向下滚动找到通用 STM32F103C 系列,选中如下图:
; h, R4 P. b( l; r* T6 j; p. }: q2 E+ K5 [7 J- `
62f5ec597227ccd03dc045f995ec4f48.png 9 C3 W$ w" T. t% L1 @
; ]! I/ y6 A4 R# x/ r' r% }) v
第 6 步: 现在,将 FTDI 板连接到计算机,并在设备管理器检查 FTDI 板连接到哪个 COM 口。然后,在“工具”->“端口”中选择相同的端口号:1 g. K4 ^( A  z3 b

1 |* e1 A2 a. E& t3 Z/ q5 n, g8 X e15521e0f7e827200c187811c7b12c14.png
. d4 l/ g0 U, ~$ g- m+ |% E6 M
! A+ z2 i1 Q) q7 x" T第 7 步: 完成所有设置后,检查 Arduino IDE 的右下角,显示了已经配置的信息。我的 FTDI 板连接到 COM3,但你的可能不同,但是芯片信息确保为 64kFlah 类型,CPU 速度为 72MHz,上传方式为 Serial。6 g5 b7 m2 y, [; z5 E# s( n" H
" y% ?1 I" H& ?& C; D$ P
b363f072030a3e3c5fa5e990a69a1f53.png
& y; O6 Y( q) p9 L, e/ ~, j3 |
) T' r0 ^1 Z! v) O* Y到这里 Arduino IDE 已准备好对 STM 32 Blue Pill 开发板进行编程了。; j, R7 P3 g: n+ x

$ K$ {) u) t5 }上传示例代码到STM32f103c8t6
& ]" H- C4 k6 u- x; _1 N7 ~
让我们将板载LED闪烁示例程序从 Arduino IDE 上传到 STM32 Blue Pill 板。示例程序可以在 文件—>示例 中找到。( ?, w; J0 V4 P6 t7 k& g

2 O3 k0 E# `" O- M8 F$ A& x f1e54347f9921996129e2b7088f931f7.png , V) K5 a8 t- _, O

; e# N6 g' l, V4 E# E' J' \在打开的示例代码中,我们必须做一点小小的修改。默认情况下,该程序是为PB1编写,但在我们的开发板上,板载LED连接到PC13,因此将所有PB1更换为PC13。最后会给出修改后的完整示例程序。0 Q3 u2 I3 p) I9 I/ u0 n
, `. @! H0 L" o0 L
loop函数内部的代码如下所示,我们可以注意到 PC13 引脚保持高电平(开启)1000 毫秒,然后再转低(关闭)1000 毫秒,高低一直循环。因此,LED 以 1000 毫秒的间隔闪烁。
% K& E* o. y+ z8 `$ J/ ]2 q: J/ {( C! H# u- i& }
  1. digitalWrite(PC13, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)- ?. C9 b8 w/ R& E/ j3 w; |/ n
  2. delay(1000); // wait for a second0 i$ A! O8 q- t5 R- ]4 f/ K  _1 k2 k: M
  3. digitalWrite(PC13, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
    5 C' b) ?+ g' K3 E1 v! z0 }
  4. delay(1000); // wait for a second
复制代码

% u5 W1 }. z$ e" k; i+ L9 O如前所述,在上传任何程序之前必须将 STM32 板设置为串口上传模式,为此将boot 0 跳线置于低电平。如下所示:
# K' t, ]: H* ^4 C' w' ]6 x* a4 r) g8 X: Y+ i4 v
a5a4f7f9515f4c6f0141eefcf6083645.png   w" L5 d6 _8 H0 z% I7 a" q* b

4 l( m6 s- ?+ P# l: h确保 boot 0 短接1的位置,然后按下复位按钮,绿色 LED 熄灭,这表明板子已准备好上传。点击 Arduino IDE 上的上传按钮,您的程序应该被编译和上传。
% U2 T& g: D+ H7 {6 [
0 R- h9 j; R/ [, X4 J- D& }* N1 r 80a243199245aad63aaac5538bd0c8e7.png
9 s. f4 H' N4 Y8 e; p4 l: C( ~/ x3 e/ Z- U) v  w
如果程序成功上传,您应该会看到绿色 LED 以 1 秒的间隔闪烁。您还可以修改程序,增加或减少延迟来改变闪烁速度。* d4 u* Y8 [1 e. D3 Q4 E
- ~! G7 a$ m# F; o, i  n6 \% c
上传程序后,boot 0 应该短接回0位置,这样下次板子上电时,上传的程序就开始自动执行了。
( E# i( I( \3 `5 G  U/ i1 J0 {- w( s' R; x: n3 X9 \8 j0 c, {% p
  1. void setup() {, z  _" |, }6 z! z; f
  2.   // initialize digital pin PC13 as an output.- H3 G2 t! l! H' E
  3.   pinMode(PC13, OUTPUT);; `" x0 a$ O( m$ C3 l/ q
  4. }0 i" U5 B& b2 D4 \; k' a2 N
  5. // the loop function runs over and over again forever  e$ l$ {! @- R  ]/ O% S$ Z
  6. void loop() {- o; _3 U4 G6 d( S) X& X
  7.   digitalWrite(PC13, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level); v* d3 G" a& B1 c4 i" _
  8.   delay(1000);              // wait for a second
    ' W1 M0 V6 f7 q# r
  9.   digitalWrite(PC13, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW$ |- N( ~- Z4 F" I
  10.   delay(1000);              // wait for a second
    4 }! a7 n4 w( p# y" A/ A1 w
  11. }
复制代码

# {, q1 ?: C$ }) z* w: i7 b本文到此结束,希望能对你开始使用Arduino IDE 编程STM32有一点帮助。! E$ Z, T' y3 b
7 T5 J: L! t# F5 Z# c0 Z7 L
: d& I; H$ _* F
: Z( i& r  X9 t7 ]8 D! L( I& G
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