XiuaElectronics: Curso STM32F303K8 Nucleo y Plataforma Mbed OS

Curso STM32F303K8 Nucleo y Plataforma Mbed OS: Manejo de PWM (modulación de ancho de pulso) #05.

Buenas noches estimados lectores. En el día de hoy vamos a ver la 5ta clase del curso de programación de microcontroladores STM32 con el compilador Mbed compiler. Para esta clase veremos el manejo y configuración del periferico PWM que posee nuestras tarjetas de desarrolo nucleo. Antes de empezar explicaremos un poco que es el PWM y sus características.

¿Qué es el PWM?.

La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM, siglas en inglés de pulse-width modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (una senoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

El ciclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el período. Expresado matemáticamente:

D= τ/T donde,

D es el ciclo de trabajo

τ es el tiempo en que la función es positiva (ancho del pulso)

T es el período de la función

La principal desventaja que presentan los circuitos PWM es la posibilidad de que haya interferencias generadas por radiofrecuencia. Estas pueden minimizarse ubicando el controlador cerca de la carga y realizando un filtrado de la fuente de alimentación.

Funciones necesarias para controlar el ancho de pulso en Mbed compiler.

Para poder configurar un PWM con Mbed compiler deberemos usar la interfaz PwmOut seguido de la etiqueta del pin al cual vamos a implementar como salida del PWM y entre parentesis el pin a utilizar.

Además de esto tenemos varias funciones para controlar el ciclo de trabajo o el ancho relativo de su parte positiva y el periodo. Algunas de estas funciones son:

pulsewidth();

period();

Con lo anterior ya podemos empezar a ver el vídeo que complemetará esta clase y así tener un mejor entendimiento del tema, así que continuemos:

Y esto sería todo en la clase de hoy. Espero que les haya gustado esta entrada donde nos muestra el manejo del pwm en microcontroladores STM32 con el compilador Mbed Compiler. En la siguiente entrada veremos el uso del timer que posee el microcontrolador usado en este curso.


Si no han visto los vídeos anteriores de este curso, a través del siguiente link podrán verlos: Curso STM32F303K8 Nucleo y Plataforma Mbed OS


Escrito por: Breismam Alfonso Rueda Díaz








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XiuaElectronics: Curso STM32F303K8 Nucleo y Plataforma Mbed OS

Curso STM32F303K8 Nucleo y Plataforma Mbed OS: Manejo de ADC (Conversor analogo digital) #04.

Buenos días estimados lectores. Hoy les traigo la clase #04 del curso de programación de microcontroladores STM32 con el compilador Mbed Compiler. Para la entrada de hoy hablaremos acerca de un periferico muy importante hoy en día, en este caso se trata sobre el conversor analogo-digital mque poseen los microcontroladores. Veremos las carácteristicas de este periferico y su variante con respecto a la familia de STM32F303K8. 

Conversor Analogo-Digital (ADC) del STM32F303K8

Dos convertidores de analógico a digital rápidos de 5 MSPS, con resolución seleccionable entre 12 y 6 bits, están integrados en los dispositivos de la familia STM32F303x6 / 8. Los ADC tienen hasta 21 canales externos. Algunos de los canales externos se comparten entre ADC1 y ADC2, realizando conversiones en modo de disparo único o de escaneo. Los canales se pueden configurar para que sean entradas de entrada única o entradas diferenciales. En el modo de escaneo, la conversión automática se realiza en un grupo seleccionado de entradas analógicas. Los ADC también tienen canales internos: sensor de temperatura conectado al canal 16 de ADC1, VBAT / 2 conectado al canal 17 de ADC1, referencia de voltaje VREFINT conectado al canal 18 de ADC1 y ADC2 y VOPAMP2 conectado al canal 17 de ADC2. Funciones lógicas adicionales incorporadas en el ADC la interfaz permite: 

• Muestra y retención simultáneas 

• Muestra y retención intercaladas 

• Técnicas de lectura de corriente de fase de derivación única. 

Hay tres watchdogs analógicos disponibles por ADC. El controlador DMA puede atender el ADC. La función de vigilancia analógica permite un monitoreo muy preciso del voltaje convertido de uno, algunos o todos los canales seleccionados. Se genera una interrupción cuando el voltaje convertido está fuera de los umbrales programados. Los eventos generados por los temporizadores de propósito general (TIM2, TIM3, TIM6, TIM15) y el temporizador de control avanzado (TIM1) se pueden conectar internamente al disparador de inicio y inyección de ADC, respectivamente, para permitir que la aplicación sincronice A / D conversión y temporizadores.

Para efectos de este curso, lo que haremos es trabajar el ADC de nuestra tarjeta sin utilizar interupciones u otros perifericos del micro, ya que como dije, este curso puede ser aplicado para diferentes tarjetas, y el hacerlo más complejo enredará a los que no esten utilizando este microcontrolador.

Funciones dispnibles para la lectura analoga-digital en Mbed Compiler

• read () - Esto da un valor de punto flotante de rango de 0.0 a 0.1 con una precisión de 6 decimales. Pero para calcular el valor real necesitamos multiplicar con 3.3V, que es la referencia de voltaje para el chip. Esto aumentaría la sobrecarga en el procesador que requiere que se procese más y cada operación de punto flotante se vuelve costosa. Por lo tanto, no sería óptimo para ser utilizado.
• read_u16 () - Esto da un valor corto sin firmar en el rango de 0xF000 a 0xFFFF. Aquí hay una trampa en esto, la parte superiornecesita cortarse. Así que el valor real estaría dado por(read_u16 () & amp; 0x0FFF) utilizando un bit a bit y para obtener el valor de 12 bits. Según la hoja de datos, sabemos que el ADC de LPC1768 es de 12 bits, por lo que el valor decimal máximo que puede esperar es 4095 y el Voltaje de referencia 3.3, por lo que para obtener el voltaje real necesitamos el siguiente cálculo: (read_u16 () & amp; 0x0FFF) * 3.3 / 4096 Por lo tanto, incluso si no queremos tener el valor exacto de la tensión, podemos utilizar el valor digital que no necesitaría la operación de punto flotante pesado. Esto hace que el uso de read_u16 () sea más económico en términos de tamaño de código y rendimiento.

Ya sabiendo a groso modo las características de nuestro mcircontrolador en cuanto a su periferico ADC, veremos el siguiente vídeo donde aprenderemos a manejar el conversor analogico-digital:

Y esto sería todo en la clase de hoy. Espero que les haya gustado esta entrada donde nos muestra el manejo del conversor analogo-digital en microcontroladores STM32 con el compilador Mbed Compiler. En la siguiente entrada veremos el uso del pwm que posee el microcontrolador usado en este curso.

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Curso STM32F303K8 Nucleo y Plataforma Mbed OS: Manejo puertos I/O + retardos Clase #03.

Buenos días estimados lectores, en el día de hoy vamos a ver la clase #03 del curso de programación de microcontroladores STM32 con el compilaador Mbed Compiler de la plataforma Mbed OS. Para esta cuarta clase lo que haremos es aprender a manejar y configurar correctamente los puertos como entradas  y salidas. Además de esto aprenderemos a como generar retardos y poder aplicarlo en secuencias. Para comenzar veremos algo sobre las funciones utilizadas en esta clase:

• DigitalIn: La interfaz DigitalIn se usa para leer el valor de un pin de entrada digital.
• DigitalOut: La Interfaz DigitalOut se puede usar para establecer el estado del pin de salida y también para leer el estado de salida actual. Ajuste la salida digital a cero para apagarla, o 1 para encenderla.

Cabe resaltar que cualquiera de las anteriores funciones puede ser utilizada en los pines con etiquetas azules que nos muestra el PinOut de nuestro microcontrolador o nuestra tarjeta de desarrollo.

• Wait: Cuando llame, wait la CPU de su mbed estará ocupada girando en un bucle esperando el tiempo requerido para pasar. Usando el mbed RTOS puede hacer una llamada a Thread::wait lugar. De esta manera, el programador del sistema operativo pondrá el subproceso actual en waiting state y permitirá que otro subproceso se ejecute, o incluso mejor, si no hay otros subprocesos en ready state , puede poner a todo el microcontrolador en modo de ahorro de energía. A continuación veremos sus variantees en cuanto al tiempo deseado a obtener en función de segundos, milisegundos y microsegundos.

/** Waits for a number of seconds, with microsecond resolution (within
  * the accuracy of single precision floating point).
  *
  * @param s number of seconds to wait
  */
 void wait(float s);

 /** Waits a number of milliseconds.
  *
  * @param ms the whole number of milliseconds to wait
  */
 void wait_ms(int ms);

 /** Waits a number of microseconds.
  *
  * @param us the whole number of microseconds to wait
  */
 void wait_us(int us);

Una vez que tenemos claro el funcionamiento de las funciones anteriormente mostradas, procederemos a observar en el siguiente vídeo la implementación de estas para el manejo básico de puertos del microcontrolador STM32F303K8:

Y esto sería todo en la clase de hoy. Espero que les haya gustado esta entrada, nuestro primero "Hola mundo" en microcontroladores STM32 con el compilador Mbed Compiler. En la siguiente entrada veremos el uso del conversor analogo-digital que posee nuestro microcontrolador usado en este curso.

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Curso STM32F303K8 Nucleo y Plataforma Mbed OS:  Platarforma Mbed OS Clase #02.

Buenos días estimados lectores. En el día de hoy vamos a ver la segunda clase del curso STM32F303K8 Nucleo y Plataforma Mbed OS. Programación de microcontroladores de 32btis con Mbed OS. Para esta segunda clase vamos aver como configurar corectamente Mbed OS para poder trabajarlo con cualquier tarjeta, que para este caso trabajaremos con la STM32F303K8 Nucleo de Stmicroelectronics.

Mbed OS y compatibilidad con tarjetas de 32bit existentes.

Como sabemos por anteriores entradas, Mbed es una plataforma desarrollada por ARM para microcontroladores de 32bits. Pero bueno, en el mercado hay infinidad de tarjetas, entonces ¿soporta todas las tarjetas que estas basadas en micros de 32 bits? la respuesta es simple, y eso NO. ARM contruye sus  propios microcontroladores de 32bits pero su negocio en general es vender licencias de los núcleos IP que sirven para desrrollar los famosos cortex M, y actualmente muchas empresas lo que hacen es diseñar sus microcontroladores con base en estos. Es decir, casi que son identicos; simplemte le agregan más perifericos y nuevas tecnologías. La arquitectura (RISC) que diseño ARM para los cortex son casi que universales y esto es lo que precisamente permite que casi todos los micros en el mercado sean compatibles para la plataforma Mbed OS. Miremos algunas de las empressas que son soportadas en Mbed:

En general estas son las empresas las cuales diseñan microcontroladores de 32 bits con base a  la arquitectura de ARM son bastantes, aunque hay algunas que no como Microchip --pero ya se estan declinando--. Ahora en esta entrada aprenderemos a configurar algún microcontrolador soportado con el compilador Mbed OS a través del siguiente vídeo:

Y esto sería todo lo necesario para poder epezar a programar en Mbed OS. Espero que les haya gustado esta entrada. en la siguiente estaremos programando el "hola mundo" del mundo de nuestros microcontroladores.

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 Curso STM32F303K8 Nucleo y Plataforma Mbed OS: Actualización de firmware de St-link V2. Clase #01.

Buenos días estimados lectores. En el día de hoy vamos a ver la primera clase del curso de programación de microcontroladores STM32 con la plataforma Mbed OS. Para esta primera clase lo que vamos a hacer es actualizar nuestro progrmador interno que poseen las tarjetas Nucleo. Antes que nada vamos a ver como funciona el Stlink V2.

¿Qué es el programador St-link V2 y cuales son sus características?

El ST-LINK / V2 es un depurador y programador en circuito para las familias de microcontroladores STM8 y STM32. Las interfaces del módulo de interfaz de un solo cable (SWIM) y JTAG / depuración de cable en serie (SWD) se utilizan para comunicarse con cualquier microcontrolador STM8 o STM32 ubicado en una placa de aplicación. Además de proporcionar las mismas funciones que el ST-LINK / V2, el ST-LINK / V2-ISOL cuenta con aislamiento digital entre la PC y la placa de aplicación de destino. También soporta voltajes de hasta 1000 Vrms. Las aplicaciones STM8 utilizan la interfaz USB de velocidad completa para comunicarse con el software ST Visual Develop (STVD) o ST Visual Program (STVP). Las aplicaciones STM32 utilizan la interfaz USB de velocidad completa para comunicarse con Atollic®, IAR ™, Keil® o para TASKING en entornos de desarrollo integrado.






Las características de este programador son:

• Alimentación de 5 V suministrada por un conector USB
• Interfaz compatible con USB 2.0 a toda velocidad
• Cable USB estándar de A a Mini- B
• Características específicas de SWIM
• 1.65 V a 5.5 V voltaje de aplicación soportado en la interfaz SWIM
• Modos SWIM de baja velocidad y alta velocidad soportados
• Velocidad de programación SWIM: 9.7 Kbytes / s en baja velocidad y 12.8 Kbytes / s en alta velocidad
• Cable SWIM para la conexión a la aplicación a través de un conector vertical estándar ERNI (ref: 284697 o 214017) o conector horizontal (ref: 214012)
• Cable SWIM para la conexión a la aplicación a través de un conector o un conector de paso de 2,54 mm
• Características específicas de JTAG / serial wire debugging (SWD):
• Voltaje de aplicación de 1,65 V a 3,6 V admitido en la interfaz JTAG / SWD y entradas tolerantes de 5V
• Cable JTAG para la conexión a un conector estándar de 2.54 mm JTAG de paso de 20 pines
• Compatible con JTAG
• Soporta comunicación SWD y visor de cable serie (SWV)
• Función de actualización directa de firmware compatible (DFU)
• LED de estado que parpadea durante la comunicación con la PC
• Temperatura de funcionamiento 0 a 50 ° C.
• 1000 Vrmshigh voltaje de aislamiento (solo ST-LINK / V2-ISOL)

Bien muchachos. Básicamente esto es lo que concierne al programador St-link V2, a diferencia del de la imagen anterior, el de nuestra tarjeta Nucleo se encuentra miniaturizado. Ahora y que conocemos a ciencia cierta las características de nuestro programador/depurador, vamos a ver en el siguiente vídeo como poder actualizar el firmware que posee este para corrección derrores y mejoras de nuestro dispositivo:

Como vimos en el vídeo anterior, necesitaremos un software para poder actualizar nuestro programador. En el siguiente link podrán descargarlo: ST-LINK, ST-LINK/V2, ST-LINK/V2-1, STLINK-V3 boards firmware upgrade

Si no han visto los vídeos anteriores de este curso, a través del siguiente link podrán verlos: Curso STM32F303K8 Nucleo y Plataforma Mbed OS

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Curso STM32F303K8 Nucleo y Plataforma Mbed OS: Introducción

Buenas noches estimados lectores. En el día de hoy daremos comienzo al curso de programación de mcirocontroladores STM32 con la plataforma Mbed OS de la empresa ARM. Para este curso estaremos trabajando con la tarjeta de desarrollo STM32F303K8 Nucleo, una tarjeta muy práctica de conseguir y de utilizar para muchos estudiantes e ingenieros, y el público en general interesado en el tema.

En este curso vamos a programar como les mencione anteriormente la tarjeta de desarrollo nucleo basada en el STM32F303K8. Aprenderemos a configurar y usar sus diferentes perifericos, desde salidas y entradas digitales hasta llegar a USART. Tal vez I2C y SPI. Este curso será básico, así que no profundizaremos tanto en el uso de los perifericos, pero con lo visto en este podrán profundizar por su cuenta en el mundo de la programación de 32 bit. Comenzemos conociendo el software y el hardware a utilizar.

¿Qué es Mbed OS?

Mbed es una plataforma y sistema operativo para dispositivos conectados a Internet basados ​​en microcontroladores ARM Cortex-M de 32 bits. Tales dispositivos también se conocen como dispositivos de Internet de las cosas . El proyecto es desarrollado en colaboración por Arm y sus socios tecnológicos.

Las aplicaciones para la plataforma Mbed se pueden desarrollar utilizando el IDE en línea de Mbed, un editor y compilador de código en línea gratuito. Solo es necesario instalar un navegador web en la PC local, ya que un proyecto se compila en la nube, es decir, en un servidor remoto, utilizando el compilador ARMCC C / C ++. El IDE de Mbed proporciona espacios de trabajo privados con la capacidad de importar, exportar y compartir código con el control de versión de Mercurial distribuido, y se puede usar también para la generación de documentación de código.

Las aplicaciones para la plataforma Mbed se pueden desarrollar utilizando el IDE en línea de Mbed, un editor y compilador de código en línea gratuito. Solo es necesario instalar un navegador web en la PC local, ya que un proyecto se compila en la nube, es decir, en un servidor remoto, utilizando el compilador ARMCC C / C ++. El IDE de Mbed proporciona espacios de trabajo privados con la capacidad de importar, exportar y compartir código con el control de versión de Mercurial distribuido, y se puede usar también para la generación de documentación de código.

¿Qué es STM32 Nucleo?

Las placas STM32 Nucleo altamente asequibles permiten a cualquiera probar nuevas ideas y crear prototipos rápidamente con cualquier MCU STM32.

Al compartir los mismos conectores, las placas Nucleo STM32 se pueden ampliar fácilmente con una gran cantidad de complementos de hardware de aplicaciones especializadas (Nucleo-64 incluye conectores morfo de Arduino Uno rev3 y ST, Nucleo-32 incluye conectores Arduino Nano).

Las placas STM32 Nucleo integran un depurador/programador ST-Link, por lo que no hay necesidad de una sonda separada.

Con las placas Núcleo STM32 se proporciona una biblioteca HAL de software STM32 junto con varios ejemplos de software, que funcionan a la perfección con una amplia gama de entornos de desarrollo que incluyen IAR EWARM, Keil MDK-ARM, mbed y IDE basados ​​en GCC / LLVM.

Todos los usuarios de STM32 Nucleo tienen acceso gratuito a los recursos en línea de mbed (compilador, C / C ++ SDK y comunidad de desarrolladores) en www.mbed.org, lo que permite crear una aplicación completa en solo unos minutos.

Bueno muchachos ya que miramos a groso modo sobre los que es la plataforma de desarrollo Mbed OS y las tarjetas de desarrollo Stm32 Nucleo, ahora vamos a ver la introducción al curso de programación STM32 Nucle con Mbed OS:

Bien muchachos, técnicamente esta es la bienvenida y la introducción del curso que nos espera. En una nueva entrada miraremos el como actualizar firmware que posee el programador interno de la tarjeta de desarrollo STM32F303K8 Nucleo.


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XiuaElectronics: Servidor web Con raspbery Pi 2 + IP Estática + Acceso a internet Parte#02

Servidor web Con raspbery Pi 2 + IP Estática + Acceso a internet Parte#02

Buenas noches estimados lectores. Hoy veremos la segunda parte del curso de como crear un servidor web con base en una Raspberry Pi. Para la primera parte vimos como esstablecer un servidor web con una dirección ip estática. esto tiene algunos problemas. Por ejemplo, no podremos asignarle un dominio por la sencilla razón de que el router nos asignará una ip direfente, y por tal motivo el dominio asignado previamente se perderá. Para solucionar esto, podemos decirle al router que nos asigne una ip estática y esto es lo que veremos en la entrada de hoy. Antes de empezar lo que haremos es ver algo de teoría para complementar los conceptos que veremos hoy y así entender mejor el vídeo que se presentará para poder asignar una ip estática.

¿Qué es un protocolo de internet?

El protocolo de internet (en inglés Internet protocol o IP) es un protocolo de comunicación de datos digitales clasificado funcionalmente en la capa de red según el modelo internacional OSI.

Su función principal es el uso bidireccional en origen o destino de comunicación para transmitir datos mediante un protocolo no orientado a conexión que transfiere paquetes conmutados a través de distintas redes físicas previamente enlazadas según la norma OSI de enlace de datos.

¿Qué es una dirección ip?

El protocolo de Internet define el formato de dirección IP. Desafortunadamente, hay un límite de cantidad de direcciones IP disponibles, debido a que la estructura de la dirección es un número binario de 32 bits. En los primeros días de Internet, no había ningún problema asignando el siguiente número disponible para un nuevo usuario. No había mucha gente navegando por Internet y parecía que había un montón de direcciones IP para todos. En este período, todas las direcciones IP eran estáticas.

¿Qué es una ip estática?

Una dirección IP estática es una dirección regular que está asignada permanentemente a una computadora localizable a través de Internet. Cada computadora conectada a una red tiene una dirección física permanente llamada dirección MAC. Esto no se puede cambiar sin tener que reemplazar el adaptador de red del equipo. La dirección IP, aunque asignada permanentemente, no se da automáticamente a una computadora. Puede ser abandonada y luego reasignada a otro equipo.

¿Que es una dirección ip dinamica?

La definición de las direcciones "Estáticas" sólo fue contundente cuando un sistema diferente llegó a existir. "Estática" sólo tiene sentido si se compara con direcciones IP dinámicas. Las direcciones IP dinámicas son un intento de ralentizar la absorción de direcciones IP. Un proveedor de servicios de Internet (ISP, por sus iniciales en inglés) tiene un menor número de direcciones IP que el número de clientes. Cuando un cliente se conecta, el ISP asigna una dirección IP temporal a ese equipo durante toda la sesión. No todos los clientes del ISP iniciarán la sesión al mismo tiempo. Cada uno utiliza una dirección IP única que no está asignada permanentemente a ellos.

Aunque la dirección IP dinámica tienen un uso más eficiente de las direcciones IP disponibles, algunos usuarios de Internet debe tener una dirección IP estática. La comunicación a través de redes requiere de dos partes: el cliente y el servidor. El cliente comienza con una solicitud de contacto. El servidor responde. La dirección IP del cliente puede cambiar con frecuencia sin ninguna consecuencia. Sin embargo, los servidores tienen una dirección permanente. Los clientes encuentran servidores señalando la dirección de un sitio visitado con regularidad o mediante la búsqueda de la dirección a través de un servicio de listado o motor de búsqueda. Una dirección IP que cambia constantemente haría un servidor ilocalizable.

Bueno estimados lectores, ya que vimos los conceptos más importantes para poder entender esta entrada lo que sigue ahora es proceder a realizar la configuración de la dirección ip como estática y verificar los cambios efectuados en esta. Esto lo veremos a través del siguiente vídeo:

Bueno mis estimados seguidores y lectores; hasta este punto ya deberán tener configurada sus Raspberry Pi como servidor bajo una red local, además con una IP estática. En la siguiente entrada procederemos a abrir puertos y establecer nuestro servidor en internet con un dominio publico gratuito para que tengan conectividad a el sin necesidad de estar bajo su red de área local conectados.

Si llegaste aquí sin ver la primera parte, através del siguiente link podrás verla: Primera parte.

Escrito por: Breismam Alfonso Rueda Díaz

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