Actions

KAmeleon-STM32L4 (PL)

From Kamamilabs.com - Wiki

Revision as of 14:25, 7 May 2026 by Grzegorzbecker (talk | contribs) (→‎Złącze LCD-TFT/FMC)

Opis

KAmeleon-STM32L4 - zestaw startowy z mikrokontrolerem STM32L496ZGT6
KAmeleon to zestaw uruchomieniowy z mikrokontrolerem STM32L496ZGT6 (ARM Cortex-M4) stanowiący kompletną platformę do nauki programowania. Bogate wyposażenie oraz biblioteka obsługująca wszystkie wbudowane peryferia umożliwiają wykorzystanie wydajnego mikrokontrolera ARM z łatwością porównywalną z Arduino. Zestaw ma wbudowany programator/debuger ST-Link z gniazdem micro-USB, kabel micro-USB jest w komplecie, więc wystarczy dołączyć zestaw do komputera i można rozpocząć przygodę z programowaniem (w przypadku korzystania ze sterownika silnika zalecane jest użycie zasilacza 12 V dołączonego do gniazda DC lub terminala). Producent przygotował również przykładowe programy, które pokazują sposób użycia wszystkich elementów, w które wyposażona jest płytka. Dodatkowym atutem KAmeleona jest złącze przeznaczone do dołączenia analizatora/oscyloskopu Analog Discovery 2, dzięki czemu można "podglądać" stany linii mikrokontrolera.


Podstawowe cechy i parametry

  • Mikrokontroler STM32L496ZGT6, 1 MB pamięci Flash, 320 kB pamięci SRAM, 80 MHz
  • Wbudowany programator ST-Link
  • 30-pinowe złącze przeznaczone do analizy stanów linii mikrokontrolera z użyciem Analog Discovery 2
  • Kontroler silnika DC STSPIN250
  • Pamięć Flash QSPI W25Q80DV o pojemności 1 MB
  • Sensor MEMS LSM303C - akcelerometr i magnetometr 6 DoF
  • Złącze kamery DCMI
  • Złącze dla modułu WiFi ESP-01
  • Złącze dla modułów Pmod z interfejsem SPI
  • Złącze FMC dla wyświetlaczy LCD
  • Czujnik temperatury STLM75M2F
  • Joystick
  • Mikrofon MEMS MP23AB02B z regulacją poziomu sygnału i wzmacniaczem TSV912AIST
  • Wzmacniacz audio TS4990IST
  • Gniazdo USB-OTG micro-USB
  • Złącze kompatybilne z Arduino z możliwością dołączania shieldów zasilanych napięciami 3,3 i 5 V
  • Złącza KAmod SPI i KAmod I2C dla modułów serii KAmod
  • 8 diod LED
  • Dioda LED RGB
  • 4-cyfrowy wyświetlacz 7-segmentowy LED
  • Złącze wyświetlacza LCD 2x16 ze sterownikiem HD44780 (wyświetlacz nie wchodzi w skład zestawu)
  • Zasilanie przez gniazdo micro-USB programatora/debugera ST-Link, gniazdo DC lub terminal
  • Wymiary: 175 x 160 x 25 mm


Wyposażenie standardowe

Kod Opis
KAmeleon-STM32L4
  • Płytka uruchomieniowa KAmeleon (bez wyświetlacza LCD)
  • Kabel micro-USB


Mikrokontroler STM32L496ZGT6

Cechy

  • Rdzeń: ARM® 32-bit Cortex®-M4 z jednostką FPU oraz akceleratorem ART (Adaptive Real-Time Accelerator™) umożliwiającym pracę z pamięcią Flash przy zerowym czasie oczekiwania (0-wait-state).
  • Wydajność:
    • Częstotliwość taktowania: 80 MHz.
    • Jednostka ochrony pamięci (MPU) oraz instrukcje DSP.
    • Wydajność: 100 DMIPS / 1,25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1).
    • Wynik Coremark®: 273,55 (3,42 Coremark/MHz przy 80 MHz).
  • Efektywność energetyczna: Wynik 217 w benchmarku ULPBENCH™.
  • Pamięć:
    • 1 MB Flash: 2 banki z funkcją odczytu podczas zapisu (read-while-write), autorska ochrona przed odczytem kodu.
    • 320 KB SRAM: w tym 64 KB z funkcją sprzętowej kontroli parzystości.
  • Interfejsy pamięci zewnętrznej: Obsługa pamięci statycznych SRAM, PSRAM, NOR oraz NAND.
  • Quad SPI: Podwójny interfejs pamięci Quad SPI.
  • Zasilanie i temperatura:
    • Napięcie zasilania: od 1,71 V do 3,6 V.
    • Zakres temperatur pracy: od -40°C do 125°C.
  • Tryby niskiego poboru mocy:
    • 320 nA (tryb VBAT): zasilanie RTC i 32 rejestrów podtrzymujących (32x32-bit).
    • 25 nA (tryb Shutdown): 5 pinów wybudzania.
    • 108 nA (tryb Standby): 5 pinów wybudzania.
    • 426 nA (tryb Standby z RTC).
    • 2,57 μA (tryb Stop 2) / 2,86 μA (Stop 2 z RTC).
    • Pobór prądu w trybie pracy (Run): 91 μA/MHz (tryb LDO) lub 37 μA/MHz (przy 3,3V w trybie SMPS).
  • Czas wybudzania: 5 μs z trybu Stop.
  • Funkcje dodatkowe:
    • Tryb BAM (Batch Acquisition Mode) do energooszczędnego zbierania danych.
    • Reset BOR (Brown Out Reset) dostępny we wszystkich trybach poza Shutdown.
    • Matryca połączeń wewnętrznych (Interconnect matrix).



Do pobrania


4-cyfrowy multipleksowany wyświetlacz LED

4-cyfrowy wyświetlacz LED ze wspólną katodą (model OPD-Q5621LA-BW) posiada konfigurację multipleksowaną i wymaga 12 linii sterujących do obsługi wszystkich segmentów.

Cechy

  • 4 cyfry wraz z kropkami dziesiętnymi.
  • Konfiguracja multipleksowana – wyświetlacz jest sterowany przez 12 linii mikrokontrolera.
  • Wspólne katody są sterowane za pomocą kluczy opartych na tranzystorach NPN.
  • Anody segmentów są sterowane bezpośrednio z linii GPIO mikrokontrolera.


Złącze wyświetlacza LCD 2x16 znaków

Złącze dla popularnych, powszechnie stosowanych i tanich wyświetlaczy LCD o matrycy 2x16 znaków.

Cechy

  • Zalecany sterownik: HD44780 lub kompatybilny.
  • Zasilanie wyświetlacza: 5V.
  • Podświetlenie: Sterowane cyfrowo.
  • Sterownik podświetlenia: Oparty na tranzystorze NPN.
  • Interfejs: 4-bitowy lub 8-bitowy.
  • Sygnały sterujące: Dostęp do wszystkich sygnałów kontrolnych.
  • Regulacja kontrastu: Za pomocą potencjometru analogowego.


Złącze USB ST-Link

Płytka Kameleon posiada wbudowany programator ST-Link. Wykorzystuje on interfejs SWD (Serial Wire Debug) do programowania mikrokontrolera STM32L4.

Funkcje programatora
ST-Link/V2 to wewnątrzobwodowy debugger i programator dla mikrokontrolerów z rodziny STM32. Interfejsy SWD są wykorzystywane do komunikacji z dowolnym mikrokontrolerem STM32 znajdującym się na docelowej płycie aplikacji.

Cechy techniczne

  • Debugger i programator SWD.
  • Wirtualny port szeregowy (Virtual COM): Linie TX/RX portu vCOM są podłączone do pinów PC0/PC1 (LPUART1).
  • Zasilanie: Złącze może pełnić funkcję źródła zasilania dla układu.
  • Sygnalizacja stanu: Dwukolorowa dioda LED informująca o statusie pracy interfejsu.


Złącze nakładek Arduino (Arduino shields connector)

Standardowe złącze nakładek typu Arduino Uno Rev. 3 umożliwia korzystanie z tanich i bardzo popularnych modułów peryferyjnych (tzw. shieldów).

Cechy

  • Kompatybilność: Obsługa nakładek pracujących w standardzie napięciowym 5V oraz 3.3V.
  • Duplikacja wyprowadzeń: Wszystkie piny są zdublowane, co ułatwia wykonywanie zewnętrznych połączeń.
  • Sygnał RESET: Dostęp do systemowego sygnału resetowania.
  • Wejścia analogowe: 5 wejść przetwornika ADC (z wyłączeniem linii A5).
  • Interfejsy mikrokontrolera: Dostępne magistrale komunikacyjne UART3, I2C4 oraz SPI2.


Złącza peryferyjne KAmod

KAmod to standard złączy 4- i 6-pinowych wprowadzony przez firmę KAMAMI. Stanowi on rozwiązanie pozwalające na tanie i łatwe podłączanie niewielkich modułów peryferyjnych oraz rozszerzeń funkcjonalnych do systemów cyfrowych i analogowych.

Cechy

  • Złącze 4-pinowe: Przeznaczone dla urządzeń peryferyjnych magistrali I2C (I2C2).
  • Złącze 6-pinowe: Przeznaczone dla urządzeń peryferyjnych magistrali SPI (interfejs SPI1 współdzielony ze złączem Pmod).


Potencjometr

Cechy

  • Zakres nastawy napięcia: 0–3,3V.
  • Podłączenie: Ślizgacz (wiper) podłączony do linii PC2.
  • Charakterystyka: Liniowa.


Interfejs USB-OTG

USB On-The-Go (USB OTG) to specyfikacja, która pozwala urządzeniom USB – takim jak tablety czy smartfony – działać w roli hosta (gospodarza). Dzięki temu można do nich podłączać inne urządzenia USB, np. pamięci flash, aparaty cyfrowe, myszki czy klawiatury. Zastosowanie USB OTG umożliwia tym urządzeniom dynamiczne przełączanie się między rolami hosta (host) i urządzenia (device).

Cechy

  • Funkcje USB-OTG: Praca w trybie urządzenia (device) lub hosta (master).
  • Zabezpieczenie zasilania: Wbudowany przełącznik zasilania STMPS2141STR.
  • Sygnalizacja LED: Diody informujące o przeciążeniu prądowym (overcurrent) oraz procesie enumeracji.


Wzmacniacze audio i złącza

Wzmacniacz mikrofonowy TSV912AIST

Wzmacniacze operacyjne TSV912 oferują pracę przy niskim napięciu zasilania oraz wejście i wyjście typu rail-to-rail. Charakteryzują się doskonałym stosunkiem szybkości do poboru mocy, zapewniając produkt wzmocnienia (gain-bandwidth product) na poziomie 8 MHz przy maksymalnym poborze prądu wynoszączym zaledwie 1,1 mA przy 5V. Wzmacniacze te są stabilne przy wzmocnieniu jednostkowym i cechują się ultra-niskim wejściowym prądem polaryzacji. Urządzenia te są idealne do interfejsów czujników, aplikacji zasilanych bateryjnie i przenośnych, a także do filtracji aktywnej.
Cechy:

  • Podwójny wzmacniacz operacyjny szerokopasmowy.
  • Wejścia i wyjścia typu rail-to-rail.
  • Regulowane wzmocnienie napięciowe.


Wzmacniacz mocy TS4990IST

Układ TS4990 został zaprojektowany z myślą o wymagających aplikacjach audio, takich jak telefony komórkowe, w celu zredukowania liczby komponentów zewnętrznych. Ten wzmacniacz mocy audio jest w stanie dostarczyć 1,2 W ciągłej mocy wyjściowej RMS na obciążeniu 8 Ω przy zasilaniu 5V. Sterowany zewnętrznie tryb gotowości (standby) redukuje prąd zasilania do poziomu poniżej 10 nA. Układ posiada również wewnętrzne zabezpieczenie przed przegrzaniem (thermal shutdown). Wzmacniacz jest stabilny przy wzmocnieniu jednostkowym i może być konfigurowany za pomocą zewnętrznych rezystorów ustawiających wzmocnienie.
Cechy:

  • Moc wyjściowa: 500 mW / 8 Ω.
  • Regulacja głośności na wyjściu.
  • Wyjście w konfiguracji mostkowej (bridge) lub pojedynczej (single-ended).


Mikrofon MEMS MP23AB02B

MP23AB02B to kompaktowy, energooszczędny mikrofon zbudowany z wykorzystaniem niskoprofilowego elementu czujnikowego. Element ten, zdolny do wykrywania fal akustycznych, jest wytwarzany przy użyciu specjalistycznego procesu mikroobróbki krzemu, służącego do produkcji czujników audio. Model MP23AB02B charakteryzuje się punktem przeciążenia akustycznego (AOP) na poziomie 125 dBSPL oraz stosunkiem sygnału do szumu (SNR) wynoszącym 64 dB. Urządzenie jest dostępne w obudowie przystosowanej do lutowania rozpływowego i posiada gwarancję stabilnej pracy w rozszerzonym zakresie temperatur od -40°C do +85°C.

Cechy:

  • Czułość: -41…-35 dBV/Pa.
  • Stosunek sygnału do szumu (SNR): 64 dBA.
  • Zakres częstotliwości (-3 dB): 120 Hz…16 kHz.


Cyfrowy czujnik temperatury STLM75M2F

STLM75 to precyzyjny, cyfrowy czujnik temperatury CMOS z przetwornikiem temperatura-cyfra typu sigma-delta oraz interfejsem szeregowym kompatybilnym z I2C. Jest on przeznaczony do ogólnych zastosowań, takich jak komputery osobiste, systemy zarządzania termicznego, sprzęt elektroniczny oraz sterowniki przemysłowe. Układ jest dostępny w standardowych obudowach przemysłowych TSSOP i SO8 (8 wyprowadzeń).

Urządzenie zawiera czujnik temperatury z przerwą energetyczną (band gap) oraz 9-bitowy przetwornik ADC, który monitoruje i digitalizuje temperaturę z rozdzielczością do 0,5°C. Typowa dokładność układu STLM75 wynosi ±3°C (maks.) w pełnym zakresie pomiarowym od –55°C do 125°C, oraz ±2°C w zakresie od –25°C do +100°C.

STLM75 jest w pełni kompatybilny pod względem wyprowadzeń (pin-for-pin) oraz oprogramowania z układem LM75B. Czujnik jest przystosowany do pracy przy napięciu zasilania od 2,7V do 5,5V. Przy zasilaniu 3,3V typowy pobór prądu wynosi 125 µA. Wbudowany przetwornik ADC sigma-delta konwertuje zmierzoną temperaturę na wartość cyfrową skalibrowaną w stopniach Celsjusza; w przypadku aplikacji wymagających stopni Fahrenheita konieczne jest użycie tabeli przeglądowej (lookup table) lub procedury konwersji. STLM75 jest kalibrowany fabrycznie i nie wymaga zewnętrznych komponentów do pomiaru temperatury.

Cechy

  • Interfejs: I2C.
  • Podłączenie: Czujnik podłączony do kanału I2C1.
  • Zakres pomiarowy: –55°C do +125°C (–67°F do +257°F).
  • Dokładność pomiaru: ±0,5°C (typ.) / ±2°C (maks.) dla zakresu –25°C do +100°C.
  • Czas konwersji: Maksymalnie 150 ms.
  • Rozdzielczość: 9-bitowa konwersja ADC.
  • Adresowanie: Wybrany bazowy adres I2C.


Złącze i zworka pomiaru IDD

STM32L496 to ultra-energooszczędny mikrokontroler z technologią FlexPowerControl oraz zaawansowanym sprzętowym zarządzaniem zasilaniem. Wbudowane złącze IDD pozwala na weryfikację efektów stosowania różnych trybów niskiego poboru mocy (low-power modes).

Cechy

  • Zworka i złącze: Przeznaczone do pomiaru prądu pobieranego przez mikrokontroler (IDD).
  • Metoda pomiaru: Pomiar prądu IDD poprzez odczyt spadku napięcia na rezystorze R5 lub bezpośrednio.
  • Rezystor bocznikujący (shunt): Możliwość zainstalowania rezystora R5 na płytce (domyślnie: DNP – elementu nie zamontowano).


Złącze LCD-TFT/FMC

Cechy

  • Równoległy, 8-bitowy kontroler LCD-TFT.
  • Linie danych kontrolera FMC (Flexible Memory Controller).
  • Linia adresowa FMC A2 pełniąca funkcję wyboru rejestru (REG_SEL).


Złącza GND (masy)

Złącza masy zasilania (GND), przeznaczone do podłączenia krokodylków lub sond pomiarowych.

Linki


Na portalu mikrokontroler.pl został opublikowany cykl artykułów prezentujących praktyczne przykłady wykorzystania wybranych modułów z serii Pmod firmy Digilent. Platformą sprzętową dla przygotowywanych przykładów jest zestaw KAmeleon-STM32L4.

Lista artykułów:


Retrieved from "http://wiki.kamamilabs.com/index.php?title=KAmeleon-STM32L4_(PL)&oldid=7482"