Guide Brochage STM32 : Maîtriser les Connexions du Microcontrôleur

Les microcontrôleurs façonnent le monde de l'électronique de diverses manières. On les trouve en robotique, applications automobiles, etc. Trouver un microcontrôleur aussi abordable qu'efficace est un énorme avantage. Un type approprié est le brochage STM32.

Utiliser ce type de carte de découverte rend donc plus de sens si vous débutez dans les projets d'ingénierie. De plus, lors d'expérimentations, vous avez besoin de quelque chose de bon marché, facile à utiliser et à excellente efficacité énergétique. En lisant la suite, vous trouverez un guide complet sur le brochage STM32 et comment l'utiliser.

(Puce microcontrôleur STM32)

Configuration du Brochage STM32

Le brochage STM32 est une carte Nucleo de STMicroelectronics. Elle est relativement peu coûteuse et facile à utiliser.

(Schéma complet de la STM32 Blue Pill)

La carte de développement STM32 Nucleo F401RE, par exemple, embarque un microcontrôleur ARM 32 bits Cortex. Ce microcontrôleur vient souvent en boîtier LQFP64 unique sans sonde séparée.

De plus, il y a une interface de débogage intégrée / port de débogage et un en-tête ST-LINK / programmateur V2-1 pour l'accès mémoire et les transmissions. Exemples : cœurs ARM Cortex-M4F, Cortex-M33, Cortex-M3, Cortex-M7F.

Bien que similaire à l'Arduino Uno, le brochage STM32 a des broches supplémentaires pour une performance accrue. Cette carte a donc un bon succès commercial.

En général, la configuration des broches STM32 est de deux types. D'un côté, les broches mâles pour le STM lui-même. De l'autre, les broches femelles pour connexion Arduino. Il est donc possible de connecter différents en-têtes Arduino grâce à ses connecteurs d'extension.

Dans sa configuration, le brochage STM32 possède trois LED :

• LD1 (première LED) : indicateur de connexion et communication USB.
• LD2 (deuxième LED) : LED utilisateur programmable.
• LD3 (troisième LED) : indicateur d'alimentation.

De même, il y a deux boutons poussoirs aux fonctions distinctes. L'un pour programmer le microcontrôleur en tant qu'utilisateur. L'autre, RESET, a une position alternative.

Souvent, la carte de programmation utilise une tension d'entrée de 3,3 V. Une tension de 7-12 V convient aussi via la broche Vin car elle possède un régulateur de tension analogique.

Configuration du Brochage Nucleo-F401RE

Pour mieux comprendre le STM32, discutons la configuration du brochage Nucleo F401RE.

Comme mentionné, il y a deux ensembles de broches sur le schéma de brochage de la carte Nucleo STM32.

D'un côté, les broches de shield Arduino. De l'autre, les broches Morpho connectant le module STM32.

Les catégories pour les broches Arduino sont CN5, CN6, CN8, CN9. Nous avons tabulé chaque catégorie pour la décrire.

Configuration du Brochage GPIO

De l'autre côté, la carte de développement a un ensemble de broches GPIO. Elles fonctionnent comme des en-têtes mâles, totalisant 76 broches.

Les GPIO sont classées en CN7 et CN10, 38 de chaque côté. On y trouve broches GPIO, timer, masse, alimentation, analogiques.

Spécifications Techniques

Les specs techniques du STM32 sont par catégories. Voici les caractéristiques internes de la carte :

• Architecture : CPU ARM Cortex M4 avec FPU.
• Microcontrôleur : STM32F401RET6 (32 bits).
• Fréquence CPU : 84 MHz.
• Consommation : 2,4 µA en veille sans RTC. Excellente efficacité énergétique.
• Plage oscillateur à quartz : 4 à 26 MHz.
• Plage tension carte (VIN) : 7 V à 15 V.
• Plage tension MCU (VDD) : 1,7 V à 3,6 V.
• SRAM : 96 Ko.
• Mémoire Flash : 512 Ko.
• Broches GPIO : 50.
• ADC : 12 bits, 16 canaux.
• Timers : 16 bits (6), 32 bits (2).
• Watchdog Timers : 2.
• RTC : Calibré avec 32 kHz intégré.
• Communication SPI : 3.
• Communication I2C : 3.
• Communication USART/UART : 4.
• Débogueur embarqué : Oui, JTAG et Serial Wire.
• Support port USB : Oui.
• Oscillateur à quartz interne : Oui, 16 MHz.
• Plage oscillateur externe : 4 MHz à 26 MHz.

Cartes de Développement Similaires

Autres séries de cartes similaires au STM32 :

• Arduino UNO
• Arduino Due
• Arduino Leonardo
• Arduino Pro Mini
• Arduino Mega
• Raspberry Pi
• Carte de développement AVR
• Carte de développement PIC
• Intel Edison
• ESP32
• MSP430 Launchpad
• Carte de découverte STM32F4

(Microcontrôleur Arduino Uno)

Cartes STM32 Nucleo et Comment les Programmer

Démarrer avec les cartes STM Nucleo est simple. Il y a assez de matériel de recherche pour aider. De plus, il y a un débogueur et une puce de programmation intégrés. Il est donc relativement facile de programmer ces cartes.

Voici quelques environnements de développement intégrés pour faciliter votre expérience :

• IDE basé sur GCC
• IAR Workbench
• Online ARM Mbed
• Keil MDK-ARM

Ces logiciels avancés aident de différentes manières. Keil MDK reste l'outil le plus populaire.

Keil MDK est facile pour les débutants. Les programmeurs préfèrent cette chaîne d'outils car peu coûteuse. Il suffit de télécharger et installer le fichier IDE et le driver correspondant depuis leur site officiel.

Applications du STM32

Comme la plupart des cartes Nucleo, le STM32 a une importance commerciale et industrielle substantielle. Voici les applications majeures :

• Robotique et projets connexes.
• Systèmes automatisés.
• Carte Nucleo STM32 F401RE populaire dans les systèmes IoT.

(Robot automobile alimenté par microcontrôleur)

Conclusion

Le brochage STM32 fait partie d'une série de puces microcontrôleurs 32 bits. Les passionnés d'électronique préfèrent le STM32 pour son abordabilité, son excellente efficacité énergétique et son interface de programmation simple. Il existe en de nombreuses variantes et permet de multiples fonctions. Son architecture utilise les cœurs de processeur ARM.

Avec ce guide, vous êtes prêt à aller plus loin dans la construction de projets d'ingénierie. Pour plus de conseils ou ressources, contactez-nous.