Category Archives: MCU

ARM46: WS2812 RBG LED juostelė kitaip

Prieš septynius metus rašiau apie WS2812 RGB LED juostelę ir kaip ją valdyti su AVR. Naujam projektui kilo mintis panaudoti minėtus diodus pašvietimui. Tingėjau rašyti savo programą LED valdymui, tai pažiūrėjau internetuose kaip rekomenduoja STM32 procikui. Ir pirmieji pavyzdukai buvo su taimeriu, PWM ir pertraukimais. Kažkaip griozdiškai viskas atrodė ir dar mano projekte sunaudoti visi PWM signalai.

RGB LED W2812
(fotkė vogta iš interneto, vėliau pakeisiu)

O gal panaudoti tokius:
LEDas
Turiu visą špūlę tik nežinau kas tai.

Kiek paguglinau giliau ir radau elegantišką sprendimą su SPI. Netgi galimas DMA variantas. Man tereikia valdyti tik 6 diodus, tai DMA nenaudosim. Tiesa, po šio sprendimo lieka SPI CLK koja nepanaudojama. O ir pats SPI sunaudojamas. Principas tame, kad reikiamus signalo intervalus suformuojam su keliais bitais baite. Poto užtenka buferį išpumpuoti per SPI ir WS2812 pilnai viską supranta.
Metodas pilnai vogtas iš interneto, todėl va kopyraitas: “© 2008 – 2022 Martin van der Werff · Groningen, The Netherlands.”. Originalaus puslapio adresas: https://www.newinnovations.nl/post/controlling-ws2812-and-ws2812b-using-only-stm32-spi/.

Failiukai, jei nesinori pačiam spausdinti arba jei originalus puslapis dings: WS2812 SPI gcc C.

ARM45: CAN bus

Iš archyvo ištraukiau “motininę PCB” su nesupjaustytom schemutėm. Tai husqvarnos išmanios žoliapjovės “loop sensor” plokštė. Dabar tas “loop” visiškai nedomina. Prilituojam USB lizdą ir bandom suprogramuoti CAN protokolo siuntėją ir gavėją.
husqvarna loop sensor can usb board

PCB numatytas maitinimas iš CAN jungties, todėl norint maitinti iš USB, reikia pajugti papildomą laidelį. Visą kitą paliekam kaip buvo. Iš aiškių elementų: Texas Instruments TCAN330 čipas ir SPI EEPROM, toliau komparatorius, analoginis multipleksorius ir keletas tranzistorių. Loop ryšiui- ritė laido juodame korpuse.

husqvarna loop sensor can usb board
Perdaryta plokštė jau su ISP jungtimi ir sujungta į grupę per CAN laidus (laidinio telefono kabelis).

USB CAN schema STM32F
Procesoriukas (STM32F302CCT6) turi “hardwarinį” CAN, tai dar ir panaudojus CubeMX sukurtą skeletą darbo nelieka daug. Ryšiui su išoriniu pasauliu nutariau panaudoti USB CDC (serial) įrenginį. Kad viskas veiktu, procesoriaus CLK turi būti kiek aukštesnis nei pagal nutylėjimą sugeneruoja kubikas. Aš pasirinkau 72MHz, maksimumą. Dar, kad nesipjautų pertraukimai, CAN RX1 kiek pažeminau prioritetuose iki “1”.

Apie softą:
CAN siuntimui naudojam HAL paprogramę HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan, &TxHeader, TxData, &TxMailbox). TxHeaderyje nurodom kam siunčia ir kokio tipo paketas. TxData- tai max 8 baitai duomenų. TxMailbox- nežinau kas tai, teoriškai “pašto dėžutė” kurioje kabo paketas, kol nėra pristatytas. Kaip jis veikia nežinau ir nesvarbu.

CAN paketo priėmimas kiek įdomesnis. MCU turi kažkiek “hardwarinio” spartinimo, todėl paketų filtrą ir priėmimą galima automatizuoti. Pats priėmimas geriausiai veikia per pertraukimą- gaunam paketą, jį priima ir pakelia vėliavėlę. O toliau jau softas rūpinasi kas bus toliau.
Todėl pirma reikia sukonfiguruoti paketų filtrą:

void can_filter(void) //CAN filtas- tai hardwarinis (softwarinis) paketu filtras, kad duomenys eitu tik reikalingi.
{
CAN_FilterTypeDef canfilterconfig;

canfilterconfig.FilterActivation = CAN_FILTER_ENABLE;
canfilterconfig.FilterBank = 10; // which filter bank to use from the assigned ones??? Kodėl?
//canfilterconfig.FilterFIFOAssignment = CAN_FILTER_FIFO0; //Ziureti kuris yra. Šits kažko neveikė
canfilterconfig.FilterFIFOAssignment = CAN_FILTER_FIFO1; //O šitas jau veikia.
canfilterconfig.FilterIdHigh = CAN_ID_RX << 5;
canfilterconfig.FilterIdLow = 0;
canfilterconfig.FilterMaskIdHigh = CAN_ID_RX << 5;
canfilterconfig.FilterMaskIdLow = 0x0000;
canfilterconfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK;
canfilterconfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT;
canfilterconfig.SlaveStartFilterBank = 0; // how many filters to assign to the CAN1 (master can)
// doesn't matter in single can controllers
HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan, &canfilterconfig);
}

Čia yra niuansų- CAN_FILTER_FIFO0 ir FIFO1.

Ir kitas niuansas RX pertraukimo Call-back:

void HAL_CAN_RxFifo1MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan) //RX interrupto callbackas. Gali buti "Fifo0", zr. filtrą ir galimus int.
{
HAL_CAN_GetRxMessage(hcan, CAN_RX_FIFO1, &RxHeader, RxData);
CAN_MSG_R=1;
}

Matot “CAN_RX_FIFO1” ir “HAL_CAN_RxFifo1MsgPendingCallback”? Fifo0 ar Fifo1 nėra taip paprastai pasirenkamas, o nuo ko priklauso aš pilnai ir nesupratau. Kažkodėl FIFO0 neveikė. Gal buvo per vėlus vakaras ar panašiai. Bet su FIFO1 viskas veikia.

Kitas momentas- pirma sukonfiguruoji, poto paleidi. Jei reikia perkonfiguruoti- pirma stabdom, poto perkonfiguruojam ir poto paleidžiam:

can_filter(); //pirma filtras, poto start
HAL_CAN_Start(&hcan );
HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan, CAN_IT_RX_FIFO1_MSG_PENDING);

Visas veikiantis demo source kodas: STM32F302 USB CAN writer reader source code.
Ten dar yra windows console programėlė filtro konfiguracijos testavimui (su source code, ne mano).

ARM44: Netikras flešiukas

Norim imituoti USB Flash diskelį? Jokių problemų su STM32F103.
STM CubeMX programoje pasirenkam turimą procesoriuką, įjungiam USB DeviceFS, middleware sekcijoje pasirenkam USB-DEVICE-Mass Storage Class. Sugeneruojam kodą.

Eima į aplanką “\USB_DEVICE\App” ir redaguojam failą “usbd_storage_if.c”:


#define STORAGE_LUN_NBR 1
#define STORAGE_BLK_NBR 0x28000 / 0x200 //Čia mūsų disko dydis padalintas iš sektorių dydžio. Tai mažas diskelis.
#define STORAGE_BLK_SIZ 0x200 //Čia sektoriaus dydis, 512 baitų

kiek žemiau ieškom skaitymo iš disko procedūros:

int8_t STORAGE_Read_FS(uint8_t lun, uint8_t *buf, uint32_t blk_addr, uint16_t blk_len)
{
/* USER CODE BEGIN 6 */
memcpy(buf, disk + blk_addr * STORAGE_BLK_SIZ, blk_len * STORAGE_BLK_SIZ);
return (USBD_OK);
/* USER CODE END 6 */
}

Tai netikras diskas, todėl skaitysim iš MCU flash atminties, o rašymus į diską ignoruosim. Šioje vietoje paprasčiausiai “memcopy” iš flaš atminties į skaitymo buferį. Atmintis adresuojama baitais, o procedūra užklausinėja sektoriais (blokais). Todėl reikia dauginti iš bloko dydžio.

Toliau reikia sugeneruoti 8″ disketės image. Kodėl? Todėl, kad ji maža ir jos imidžo generatorių galima lengvai rasti internete. Kadangi nemoku su linkeriu prijungti tiesiogiai binarinių failų, tai su savo programa skirta šriftams sugeneruojam C kodą su imidžu.
Diskas tikrai netilps į mažo MCU atmintį, tai reikia kiek pataisyti:


const unsigned char disk[163840]={
0xEB, 0x3C, 0x90, 0x4D, 0x53, 0x57, 0x49, 0x4E, // 00
0x34, 0x2E, 0x31, 0x00, 0x02, 0x01, 0x01, 0x00, // 01
0x02, 0x40, 0x00, 0x40, 0x01, 0xFE, 0x01, 0x00, // 02
...

Sukompiliuojam, supumpuojam į procesoriuką ir:

usb flash disk on STM32F103
Gaunam “Read Only” USB diską. Visus rašymus diskas ignoruoja, todėl Windows per daug nepyksta, nes jai vaidenasi, kad viskas OK. Netgi matom, kad “System Volume Information” susikūrė.

Visas source code (su įžymiuoju penis.jpg):STM32F103 source code for USB mass storage (flash disk)

Kam visą tai naudingą? Ogi, galima prijungti SD diskelį ar SPI flash mikroschemą. Kokius nors duomenis loginti per fatfs į mikroschemą, o kai prisijungiam prie kompo per USB, visi duomenys matosi kaip failai.
O jei mokate gerai programuoti, galima “on the fly” generuoti FAT failų sistemą ir skaityti ar rašyti informaciją. Nereikia jokio softo hoste- visi duomenys matosi kaip virtualūs failai.

ARM43: Parduoto gyvenimo laikrodis

Bevaikščiojant po …lobyną, pamačiau nerusišką matuoklį. Kodėl jis “nerusiškas”? Ogi todėl, kad jis elegantiškas, gražus, matuoja velniai žino ką ir yra ne rūsiškas. 🙂

Skalė matuoja kažką nuo nulio iki dėvynių. Benešant iš sandėlio kilo mintis. Besidalinant mintimis su žmonėm vienas netgi iškarto pasakė- padarai, perku už 100€. Bet ir pačiam mintis patiko.
9h laikrodis
Tai parduoto gyvenimo laikrodis. Kiekvieną rytą, darbo metu jis rodo nuo 9 ir po truputi mažėja iki nulio. Lygiai penktą valandą po pietų, matuoklio rodyklė priartėja prie nulio ir daugiau nekruta iki kito ryto. Nuotraukoje jis toks nučiupinėtas, nes ką tik pagamintas ir nenuvalytas.
Continue reading →

ARM42: 4 lempų NIXIE laikrodis

Tai keturių lempų NIXIE laikrodžio “skeletas”. Laikrodis naudoja hardwarinį RTC. PWM šviesumo valdymas, trys skaitmeniniai mygtukai, vienas analoginis (potenciometras, fotorezistorius), USB-COM jungtis laikrodžio nustatymui (sinchronizavimui). Maitinimas 9-15V. Dinaminė indikacija, vienas dešifratorius (155id1), lempas junginėja MPSA42/MPSA92 tranzistoriai. Šis modelis dabar naudoja apie 2W galios. (kogero LEDai daug naudoja 🙂 )

4 nixie clock STM32F103 RTC
Dizainas bus kuriamas kitų žmonių. Čia tik sumestos detalės, kad patikrinti elektrinę dalį ir ištestuoti programinę įrangą. Jei dizaino autoriai pasidalins galutiniu produktu, nuotraukas įdėsim.

Programos skeletas- tai minimumas programos kuris jau veikia, tačiau nepriprogramuota visokių “custom” dalykėlių kurių tikriausiai reikės galutiniam projektui.

STM32F103 RTC NIXIE clock source code, ir STM32CubeMX projektas. Kompiliuojasi su ARM gcc t.y. visiškai nuo platformos nepriklausoma C kalba.

STM32F103 ir SD SDIO kortelė

Straipsnis skirtas tiems MCU kurie turi SDIO geležį.

Visur yra straipsniai apie SPI SD kortelės pajungimą arba kur jau rimtesnė techniką, tai SDIO su keturiais duomenų kanalais. Tačiau nebūtina naudoti visus kanalus, galima jungti ir per vieną. Todėl, kad prijungti SD kortelę užtenka 5 laidų: Vcc ir žemė, lieka trys duomenims. Reikia SDIO_SC (clock), SDIO_CMD ir SDIO_D0. Jei norim greitesnio skaitymo- D1, D2, D3.

Surašysiu ką aš dariau, kad šios dienos (2022.12.23) STM32CubeMX pagimdytų veikiantį kodą. Seniau reikėdavo naudoti išorinę biblioteką (dažniausiai FatFS iš elm-chan), dabar šią biblioteką kubikas automatiškai įkelia ir sukonfiguruoja. Dar karta pabrėžių – viską padaro. Nereikia rašyti jokių disk-io paprogramių. Nieko nereikia rašyti.

Pradedam nuo SDIO modulio aktyvavimo:
SDIO
Režimas – 1 bitas, būtinai reikalingas pertraukimas. Nors sako, kad veikia be jo. Man neveikė. DMA galima jungti, bet nepastebėjau ko nors. Kitas parametras: SDIOCLK clock divide factor – pasididinkit, nes ant pilno greičio ne visos SD kortelės gali dirbti (ypač pajungtos ant snarglių). Aš parašiau -4, prie 72MHz SDIO clock.
Continue reading →

STM32F103 ir “tikras” CRC32

STM32F103 (bent jau mano naudojamas) turi hardwarinį CRC32 skaičiuotuvą. Tačiau bėda- kažko tai suskaičiuotas CRC32 neatitinka kokio nors online kalkuliatoriaus rezultatui. Internetas prirašytas visko, bet niekur dorai nepaaiškinta kodėl nesutampa.
Atsakymas labai paprastas- big ar little endian skaičiuoja mūsų MCU ir dar kokia bitų seka.
CRC32 pas STM32 skaičiuojasi 32 bitų skaičiais. Todėl kokį nors baitų (ar raidžių) masyvą reikia papildyti iki kartotinio 4 dydžio. Jei masyvas sudarytas iš 32bitų elementų, reikia pasitikrinti tą “endian”. Poto imti masyvą po 4 baitus, sukuisti bitų seką (gerai, kad yra komanda RBIT, Reverse the bit order in a 32-bit word.), suskaičiuoti su hardware CRC32 rezultatą ir vėl sukuisti bitus su ta pačia komanda. Jei reikia, rezultatą invertuoti.

/* tekstines eilutes CRC skaiciavimas. Kartotinis 4. Netilpe baitai ignoruojami */
uint32_t RealCRC32txt(char * buf)
{
uint32_t len=strlen(buf)/4;
return RealCRC32((uint32_t *) buf, len);
}
 
 
/* CRC skaiciavimas naudojant 32 bitu masyva. Jei tikras masyvas, tai svarbu baitu seka, jei konversija is char/byte masyvo, tada nesvarbu */
uint32_t RealCRC32(uint32_t * buf, uint32_t len) //demesio, kas 4 baitai!
{
uint32_t crc,tmp,i;
 
	  hcrc.State = HAL_CRC_STATE_BUSY;
	__HAL_CRC_DR_RESET(&hcrc);
 
	for(i=0;i<len;i++)
	{
		tmp=buf[i];
		//tmp = ((tmp>>24)&0xff) | ((tmp<<8)&0xff0000) | ((tmp>>8)&0xff00) |  ((tmp<<24)&0xff000000); //baitu sekos konverteris
		tmp = __RBIT(tmp);
		hcrc.Instance->DR = tmp;
	}
	crc = __RBIT(hcrc.Instance->DR);
	hcrc.State = HAL_CRC_STATE_READY;
	return crc;
}

Užkomentuota ilga eilutė atkomentuojama, jei reikia skaičiuoti CRC tikram 32 bitų masyvui.

Teksto “00010002” CRC32= 1366C59F

Dar karta galios matuoklis

Praėjo dešimt metų ir vėl prireikė elektros galios matuoklio… Va tai laikas bėga. Senąjį modelį aš vieną padovanojau, kitą pardaviau ir sau nepalikau. Buvo dar kelios PCB, keli dar skaitliukai. Bet va firmwarė man nepatiko. Norėjosi universalesnės, rimtesnės ir dar norėjosi kitokių funkcijų. Teko kiek pakrapštyti galvą ir gavosi nauja firmvarė, bet prietaiso konfiguravimas dar labiau užsikomplikavo. Teko parašyti ir konfiguravimo utilitą.

Va softo ekrano vaizdeliai:
ADE7758
Čia nešiojamas kompas pajungtas. Matosi kad galima rašyti į bet kurį ADE7758 registrą ar į EEPROMą. EEPROM laikomos visos registrų reikšmės ir dar kelios konstantos, kaip srovės trafo koeficientai ir įtampos daliklio parametrai.
Continue reading →