Zestawy DISCOVERY dla STM32: przegląd wyposażenia i możliwości

Zestawy DISCOVERY to obecnie bazowe narzędzie dla konstruktorów zamierzających rozpocząć przygodę z mikrokontrolerami STM32. Ich producent – firma STMicroelectronics – doskonale wyczuł rynkowe trendy, dlatego zestawy z tej serii są dostępne w niskich cenach, charakteryzują się dobrym wyposażeniem, dostępne jest dla nich wiele kompletnych przykładów aplikacyjnych. Obecnie na rynku jest dostępnych 9 zestawów z serii DISCOVERY, jeden typ zestawu – STM32L-DISCOVERY – (dla mikrokontrolerów STM32L) został wycofany z produkcji, ale zastąpiono go identyczną wersją (STM32L1-DISCOVERY), wyposażoną w mikrokontroler z pamięcią Flash o dwukrotnie większej pojemności pamięc Flash (256 kB).

 

Tab. 1. Zestawienie wybranych cech zestawów DISCOVERY dla mikrokontrolerów STM32 (w zestawieniu pominięto elementy wspólne dla wszystkich zestawów DISCOVERY, jak m.in. programator-debugger ST-Link/v2, stabilizatory zasilania itp.)

Typ zestawu Kod handlowy Rdzeń Mikrokontroler
zastosowany
w zestawie
Wyposażenie Wygląd
32F0308-
DISCOVERY
STM32F0308-
-DISCO
Cortex-M0 STM32F030R8 – 2x LED
– 1 x mikroswitch
– uniwersalna PCB

STM32F0-
DISCOVERY
STM32F0-
DISCOVERY
Cortex-M0 STM32F051R8 – 2x LED
– 1 x mikroswitch
– uniwersalna PCB

32L100C-
DISCOVERY
STM32L100C-
-DISCO
Cortex-M3 STM32L100RC – 2 x LED
– 1 x mikroswitch
– brak rezonatorów kwarcowych
STM32VL-
DISCOVERY
STM32VL-
DISCOVERY
Cortex-M3 STM32F100RB – 2 x LED
– 1 x mikroswitch

STM32F3-
DISCOVERY
STM32F3-
DISCOVERY
Cortex-M4F STM32F303VC – 8 x LED
– 1 x mikroswitch
– USB device
– żyroskop MEMS L3GD20
– sensor MEMS 6DoF LSM303DLHC

32F401C-
DISCOVERY
STM32F401C-
-DISCO
Cortex-M4F STM32F401VC – 4 x LED
– 1 x mikroswitch
– USB-OTG A/B
– żyroskop MEMS L3GD20
– sensor MEMS 6DoF LSM303DLHC
– mikrofon MEMS MP45DT02
– przetwornik C/A audio CS43L22

32F429I-
DISCOVERY
STM32F429I-
-DISCO
Cortex-M4F STM32F429ZI – 2 x LED
– 1 x mikroswitch
– USB-OTG A/B
– żyroskop MEMS L3GD20
– SDRAM 64 Mb
– LCD-TFT 2,4” + TP

STM32F4-
DISCOVERY
STM32F4-
DISCOVERY
Cortex-M4F STM32F407VG – 4 x LED
– 1 x mikroswitch
– USB-OTG A/B
– żyroskop MEMS L3GD20
– sensor MEMS 6DoF LSM303DLHC
– mikrofon MEMS MP45DT02
– przetwornik C/A audio CS43L22

32L152C-
DISCOVERY
STM32L152C-
-DISCO
Cortex-M3 STM32L152RC – 2 x LED
– 1 x mikroswitch
– segmentowy LCD
– slider pojemnościowy

 

Zestawienie podstawowych cech zestawów z serii DISCOVERY znajduje się w tabeli 1. Każdy z zestawów DISCOVERY jest wyposażony w programator-debugger ST-Link/v2 z interfejsem USB, a linie GPIO mikrokontrolera wyprowadzono na jedno- lub dwurzędowe złącza szpilkowe rozmieszczone w rastrze 2,54 mm (100 mils). Każdy zestaw wyposażono w LED-y sygnalizacyjne i do wykorzystania w aplikacji użytkownika, dwa mikroswitche, stabilizator napięcia zasilającego, a także inne elementy peryferyjne, które przedstawimy w dalszej części artykułu. Zestawy DISCOVERY mogą być zasilane z USB, zewnętrznego napięcia 5 V lub 3,3 V.

 

DISCOVERY dla STM32F0

Firma STMicroelectronics produkuje mikrokontrolery z rdzeniami Cortex-M0, Cortex-M3 i Cortex-M4F. Z myślą o fanach rozwiązań bazujących na mikrokontrolerach z rodziny STM32F0 (rdzeń Cortex-M0) firma oferuje dwa bliźniacze zestawy, oznaczone symbolami: 32F0308DISCOVERY (z mikrokontrolerem z taniej linii Value Line – STM32F030R8) oraz STM32F0DISCOVERY (z mikrokontrolerem ze standardowej linii – STM32F051R8) – fotografia 1.

 

Fot. 1. Wygląd zestawu STM32F0DISCOVERY 

Fot. 1. Wygląd zestawu STM32F0DISCOVERY

 

Z punktu widzenia budowy i wyposażenia zestawy te są identyczne, różnią się jedynie zastosowanym typem mikrokontrolera. Wbudowany w zestaw programator ST-Lnik/v2 obsługuje (programuje i debuguje) testowany mikrokontroler poprzez interfejs SWD. Wyposażenie zestawu jest dość skromne, użytkownik ma do dyspozycji dwie diody LED (dwie pozostałe służą do celów sygnalizacyjnych), jeden przycisk (drugi to RESET), interesującym dodatkiem jest dostarczana w cenie zestawu płytka uniwersalna, na której użytkownik może montować podzespoły własnej aplikacji.

 

DISCOVERY dla STM32F1

Dla rodziny mikrokontrolerów STM32F firma STMicroelectronics oferuje dwa zestawy z serii DISCOVERY, obydwa z mikrokontrolerami z linii Value Line (STM32F100), są to: 32L100CDISCOVERY (fotografia 2, zestaw z mikrokontrolerem STM32L100RC) oraz STM32VLDISCOVERY (fotografia 3, zestaw z mikrokontrolerem STM32F100RB).

 

 Fot. 2. Wygląd zestawu 32L100CDISCOVERY (rezonatory kwarcowe nie są montowane przez producenta)

Fot. 2. Wygląd zestawu 32L100CDISCOVERY (rezonatory kwarcowe nie są montowane przez producenta)

 

Fot. 3. Wygląd zestawu STM32VLDISCOVERY 

Fot. 3. Wygląd zestawu STM32VLDISCOVERY

 

Obydwa zestawy wyposażono podobnie do wcześniej opisanych zestawów dla mikrokontrolerów z rdzeniami Cortex-M0 – w dwie diody LED do wykorzystania przez użytkownika, diody LED sygnalizacyjne (działanie programatora i włączenie zasilania) oraz dwa mikroswitche (RESET i do wykorzystania przez użytkownika).

Pomimo niemal identycznego wyposażenia, zestawy różnią się rozmieszczeniem wyprowadzeń – nie są więc wzajemnie wymienne, w 32L100CDISCOVERY producent zrezygnował także z zastosowania rezonatorów kwarcowych i elementów pasywnych generatorów zewnętrznych, pozostawił jednak miejsce na te elementy na PCB.

 

DISCOVERY dla STM32L15x

Układy należące do rodziny STM32L to energooszczędne mikrokontrolery wyposażone w rdzeń Cortex-M3. Z myślą o tych układach producent opracował i dość długo produkował zestaw STM32L-DISCOVERY (fotografia 4, zestaw wyposażony w mikrokontroler STM32L152RB), który został zastąpiony przez zestaw noszący nazwę 32L152CDISCOVERY (wyposażony w mikrokontroler STM32L152RC). Zestawy są identyczne, różnią się jedynie typem zastosowanego mikrokontrolera.

 

Fot. 4. Wygląd zestawu STM32L-DISCOVERY z mikrokontrolerem STM32L152RB (widać wbudowany segmentowy LCD oraz pojemnościowy slider) 

Fot. 4. Wygląd zestawu STM32L-DISCOVERY z mikrokontrolerem STM32L152RB (widać wbudowany segmentowy LCD oraz pojemnościowy slider)

 

Ponieważ w zestawach zastosowano energooszczędne wersje mikrokontrolerów, producent zastosował na płytce drukowanej zworkę pozwalającą zmierzyć natężenie prądu pobieranego przez mikrokontroler. Użytkownik może przetestować w swojej aplikacji kontroler LCD wbudowany w mikrokontrolery STM32L15x, który obsługuje monochromatyczny, segmentowy wyświetlacz LCD ulokowany na płytce zestawu. Drugim, niespotykanym w innych zestawach DISCOVERY elementem wyposażenia zestawu, jest pojemnościowy nastawnik suwakowy (slider), obsługiwany przez specjalny kontroler sensorów pojemnościowych wbudowany w mikrokontrolery STM32L15x.

Pozostałe elementy wyposażenia obydwu zestawów są identyczne ze stosowanymi w dotychczas opisanych zestawach DIISCOVERY: dwie diody LED i mikroswitch dla aplikacji użytkownika, diody sygnalizacyjne oraz przycisk RESET.

 

DISCOVERY dla STM32F4

Z myślą o użytkownikach mikrokontrolerów STM32 wyposażonych w rdzeń Cortex-M4F firma STMicroelectronics opracowała i produkuje cztery zestawy DISCOVERY. Najstarszy z nich to STM32F4DISCOVERY (fotografia 5, wyposażony w mikrokontroler STM32F407VG), który w ostatnich tygodniach doczekał się rodzeństwa w postaci identycznego konstrukcyjnie zestawu o nazwie 32F401CDISCOVERY, wyposażonego w mikrokontroler STM32F401VC z linii Value Line.

 

Fot. 5. Wygląd zestawu STM32F4DISCOVERY 

Fot. 5. Wygląd zestawu STM32F4DISCOVERY

 

Silne i bogato wyposażone we wbudowane peryferia mikrokontrolery zastosowane w zestawach współpracują z bardzo bogatym i nowoczesnym wyposażeniem peryferyjnym: akcelerometrami MEMS 3D LIS302DL lub LIS3DSH, produkowanymi przez STMicroelectronics mikrofonami MEMS MP45DT02, zestaw wyposażono także w przetwornik C/A audio zintegrowany ze wzmacniaczem mocy pracującym w klasie D – CS43L22. Standardowym wyposażeniem obydwu zestawów jest także interfejs USB-OTG FS ze złączem AB.

Mniej spektakularnymi elementami wyposażenia prezentowanych zestawów są diody LED (łącznie 8, w tym 4 do wykorzystania przez użytkownika) oraz dwa mikroswitche – elementy znane z innych zestawów DISCOVERY.

 

Fot. 6. Wygląd zestawu STM32F3DISCOVERY 

Fot. 6. Wygląd zestawu STM32F3DISCOVERY

 

Z myślą o konstruktorach chcących testować projekty na mikrokontrolerach STM32F3, producent opracował zestaw STM32F3DISCOVERY (fotografia 6), w którym zastosowano mikrokontroler STM32F303VC. Zestaw wyposażono w żyroskop MEMS 3D o nazwie L3GD20, zintegrowany sensor 6DoF – sensor kompasowy i akcelerometr – LSM303DLHC, 8 diod LED oraz mikroswitch do wykorzystania w aplikacji użytkownika. Użytkownik może także testować w swoich aplikacjach obsługiwany przez mikrokontroler STM32F303 interfejs USB device, do którego dołączono złącze miniUSB-B.

Podobnie jak w innych zestawach, także w STM32F3DISCOVERY zastosowano dwie LED do celów sygnalizacyjnych oraz dwa mikroswitche (RESET + użytkownika).

 

 Fot. 7. Wygląd zestawu 32F429IDISCOVERY z mikrokontrolerem STM32F429ZI i kolorowym wyświetlaczem LCD-TFT zintegrowanym z touch-panelem

Fot. 7. Wygląd zestawu 32F429IDISCOVERY z mikrokontrolerem STM32F429ZI i kolorowym wyświetlaczem LCD-TFT zintegrowanym z touch-panelem

 

Najnowszy w ofercie producenta zestaw z serii DISCOVERY – 32F429IDISCOVERY (fotografia 7, zestaw wyposażony w mikrokontroler STM32F429ZI) jest jednym z najbardziej spektakularnych zestawów dla mikrokontrolerów na świecie: w cenie detalicznej nieprzekraczającej w Polsce 150 PLN użytkownik otrzymuje – oprócz szybkiego, bardzo bogato wyposażonego mikrokontrolera – także kolorowy wyświetlacz LCD-TFT o przekątnej 2,4 cala z touch panelem, pamięć SDRAM o pojemności 64 Mb obsługiwaną przez wewnętrzny kontroler mikrokontrolera, sensor żyroskopowy 3 D wykonany w technologii MEMS L3GD20, a także interfejs USB-OTG FS (ze złączem microUSB-AB).

Pozostałe elementy wyposażenia zestawu są podobne do stosowanych we wcześniej przedstawionych zestawach: użytkownik może korzystać z dwóch LED (w zestawie zastosowano ich łącznie 6) i mikroswitcha (dodatkowo na płytce zamontowano także mikroswitch RESET).

Autor: