Analog Uhr mit Blue Pill Board (STM32F103C8T6) und dem ILI9143 TFT

Mit der ILI9143 Bibliothek, die schon im Arduino_STM32 Paket beinhaltet ist, ist als Beispiel eine Umsetzung einer Analog Uhr auf dem ILI9143 TFT Display, vom mir sind nur die Anpassungen für das Auslesen der aktuellen Zeit aus dem RTC Baustein und die Darstellung der Zeit unter der Uhr, wie die des Wochentages.

Analog Uhr STM32F103C8T6 BPB mit TFT ILI9142 und DS3232 RTC

Mein ersten STM32 Projekt (Blue Pill Board STM32F103C8T6)

Nachdem ich mit etlichen unterschiedlichen Arduino Boards experimentiert habe, meine eigenen Boards mit ATMEGA328P Prozessor gebaut habe und meinen Spass mit den Erweiterungen hatte. Kam mit der Globalisierung eine seltsame Situation.
Alles, was man selbst baut, ist teurer als ein in China professionell mit SMD Technik hergestelltes fertiges Board. Na gut, dann kaufe ich mit längerer Wartezeit Arduino Nano V3 Boards für 2,50€ pro Stück! Klasse, gleich im 5er oder 10er Pack, funktioniert gut, sehr praktische Größe und unschlagbar günstig.
Die letzten Projekte habe ich mit dem Arduino Nano Boards umgesetzt, keine Probleme. Auf der Suche nach günstigen Boards kamen immer wieder super günstige STM32 Boards, speziell ein minimales Entwicklungs-Board mit einem STM32F103C8T6 Prozessor für 2,50€.
Klingt doch Klasse, Größe stimmt, 32bitter, 64KB Flash und 20KB RAM, 2xI2C, 3xUARTs, 2xSPI Schnittstellen; schlägt deutlich die Möglichkeiten eines Boards, das auf dem ATMEGA328P basiert.
Mit der sehr umfangreichen Arduino Community gibt es kaum Fragen, die offen bleiben.

Dokumentation

Für die STM32 Gemeinde sieht das noch nicht ganz so gut aus.

Informationen zum Prozessor sind natürlich beim Hersteller ST zu finden.

Es scheint, als ob alle STM32 Bastel-Projekte auf die von Roger Clark gepflegten Artikel verweisen.

Beginnen sollte man mit seinem Wiki. 

Das von Roger Clark erstellte Arduino_STM32 Projekt ermöglicht die Entwicklung von STM32 Software mit der Arduino IDE (1.6.9 Arduino.cc oder auch 1.7.10 Arduino.org, braucht Arduino DUE Board Support).

Support für diese Software gibt es unter dem Forum, wo sehr viele interessante Artikel zu finden sind.

Programmieren

Unter STM32duino-bootloader findet man Bootloader für die unterschiedlichen STM32 Boards, die eine Programmierung der Boards über den USB Port des STM32 Gerätes aus der Arduino IDE ermöglichen. 

Allerdings gibt es bei den meisten BPB ein Problem mit dem USB Port, der Widerstand R12 an PA12 ist mit 10KOhm viel zu hoch, dass das Gerät erkannt wird. Es gibt Bauanleitungen, den 10KOhm Widerstand mit einem mit 1,5KOhm zu ersetzen.
Die Programmierung über den internen Seriellen Modus (DFU, PA9 und PA10, Boot 0 HIGH, Boot 1 LOW) funktioniert gut, man muss darauf achten, dass der USB-Serial Wandler 3.3V Pegel liefert.

Pinout

Es war für mich garnicht so einfach, das Pinout für mein STM32F103C8T6 zu bekommen, auf OlliW's Bastelseiten; "STM32: Hello World" gibt es eine sehr nützliche und gründliche Analyse und Dokumentation der aktuellen STM32 Boards.

https://developer.mbed.org/users/hudakz/code/STM32F103C8T6_Hello/

Von ARMmbed aus dem "Hello STM32F103C8T6" Projekt von Zoltan Hudak

Schaltplan für das BPB

I2C Scanner

Anders als beim Arduino, sind hier die I2C Pullup Widerstände (4.7KOhm - 1.5KOhm) zu berücksichtigen. Sonst funktioniert die I2C Erkennung nicht.

ILI9341 8bit Library

https://github.com/iwalpola/Adafruit_ILI9341_8bit_STM/

SPI ILI9341 Library von Arduino_STM32

Basiert auf der Adafruit GFX Bibliothek

Nachbau dieses Projektes "Mesmerize on Maple Mini STM32F103 Made by Ray Burnette"

Analog Uhr STM32F103C8T6 BPB mit TFT ILI9142 und DS3232 RTC

Arduino RFID Modul RDM6300

RFID Technologie ist eine spannende Angelegenheit, nachdem ich erste Erfahrungen mit einem Mifare RFID Modul gesammelt hatte, wollte ich mir ein 125khz RFID RDM6300 Modul ansehen.

Es gibt ausreichend Dokumentation für das Gerät, das mit einer seriellen Schnittstelle ausgestattet ist und mit 9600 bps die RFID Tag Information zum Host überträgt.

Das Format ist einfach, die Nachricht beginnt mit 0x02 und endet mit 0x03,  dazwischen ist die Tag ID und 2 Bytes Checksumme.
Die Tag ID wird hexadezimal in seiner ASCII Darstellung übertragen. Für eine dezimale Darstellung muss die Hex Zeichenfolge in einen Zahlenwert umgewandelt werden.

Beispiele:

• manicbug: 125kHz RFID Module RDM6300
• tronixstuff: Arduino Tutorials – Chapter 15 – RFID
• Wenzlaff.de: Arduino: Wie können RFID Tags eingelesen werden?

In den Beispielen, die ich genutzt habe, gab es Unterschiede, wie die Checksum aus den Daten berechnet wurde und welcher Anteil für die Tag ID genutzt wurde.
Die 125khz Tags, die ich aus China bekommen hatte, haben ihre ID fest vergeben und auf dem Gehäuse sichtbar. Also brauchte ich nur solange probieren, bis ich die korrekte ID mit bestätigter Checksum erhalte.

´

Arduino RFID Modul RC522

Nachdem ich sehr interessante Beschreibungen von RFID Anwendungen für den Arduino gelesen hatte, wollte ich mir ein RFID Kit für den Arduino besorgen und meine eigenen Erfahrungen sammeln.
Nach doch einer recht langen Wartezeit kamen die beiden RFID RC522 Kits aus China bei mir an.

Neben dem Modul und den Leiterplatten Steckerleisten waren auch zwei RFID Tags im Lieferumfang enthalten.

Hintergrund

Wer an mehr Hingrundinformation zu RFID interessiert ist, kann unter Makecourse eine sehr ausführliche Beschreibung bekommen.

Arduino Bibliotheken

Von der Arduino Playground Seite zu RC522 kommt man zur RC522 Bibliothek von Miki Balboa (miguelbalboa), die eine umfangreiche Dokumentation mit Fritzing Darstellungen für die Anwendung bietet.
Hier die Beschreibung des Pin Layouts für die Nutzung der Bibliothek. 

Schnell war ein kleines Demo auf dem Breadbord zusammengesteckt, 2 von 4 RFID Transpondern sind bekannt und lassen eine grüne LED leuchten, sonst eine rote...

Weiter geht es, die RFID Transponder mit Informationen zu beschreiben, aus denen dann Zugriff gewährt wird oder eine Anzeige auf einer LCD dargestellt wird.

Beispiel einfachste Zugangskontrolle

Dazu braucht man ja wenigstens zwei Dinge, etwas, was die Tags so vorbereitet, damit sie dann ausgewertet werden können.
Dazu werden die fabrikneuen Tags mit einem Namen und einer Pin beschrieben.
Zukünftig würden auch die Schlüssel geändert werden, aber das sind dann nur Details.

Zum Auslesen und Anzeigen auf einem LCD Display und dann weiter ein Relay oder Servo zum Öffnen einer Tür, durch den Pin könnte man zusätzlich noch mit einem Keypad den im Transponder gespeicherten Pin abfragen.

links werden die Tags beschrieben, rechts ausgewertet

Zugang OK, der Name wird ausgelesen und angezeigt

Alarm! Unbefugter Zugang, das ging noch mal gut...

433MHz Kommunikation als Zeitgeber

Mit meinem DCF77 Projekt, hatte ich die Möglichkeit, die Uhrzeit sehr genau zu bestimmen und anzuzeigen.
In anderen Projekten, die eine RTC nutzen, nutzte ich die DCF77 Bibliothek und verband  das DCF77 Signal und Masse der beiden Boards, um so die RTC genau zu stellen.
Diese Methode funktioniert, ist aber mühsam.
Es wäre doch sehr bequem, die Zeit und das Datum drahtlos zu verteilen und auf der Empfänger-Seite wird ein SyncProvider genutzt, der aus der empfangenen Nachricht die Zeit synchronisiert.

433MHz Rx/Tx Module

 

Diese Module bekommt man recht günstig auch gleich als Paket mit 10 Sendern und Empfängern.

Ich nutze die VirtualWire Bibliothek und bin sehr zufrieden damit.

 

Erweiterung des DCF77 Moduls für den 433MHz Sender

 
Das Datum und die Zeit werden jetzt von der DCF77 synchronisierten Uhr gesendet, jede Sekunde die komplette Information, allerdings nur auf sehr kurze Distanz.
Der Empfänger braucht jetzt nur die VirtualWire Bibliothek zu nutzen, die Nachricht zu empfangen und als Datum/ Zeit zurückzugeben, als SyncProvider.

 

433MHz SyncProvider Empfänger

 




THDuino Knight Rider

Aus dem Arduino Knight Rider Post (die Knight Rider Version 3) habe ich die Idee eines LED Lauf-Licht genommen, um es mit einem kleinen Shield für den THDuino zu bauen.

THDuino mit LED Shield

Es sind 8 LEDs, die über Transitor von Arduino Ports angesteuert werden.

Die Laufzeit lies sich nur über eine Programm Änderung beeinflussen, Idee, einen Distanz Sensor nutzen, je dichter ein Objekt kommt, um so schneller läuft das LED Licht...

Mit einem Distanz-Sensor wird die Laufgeschwindigkeit reguliert

Der Sketch lässt sich noch verbessern, es stockt etwas bei schnellen Distanz Änderungen.

I2C Scanner mit 3Wire LCD Anzeige

Der für mich bequemste Weg ein 16x2 oder 20x4 LCD Display zu steuern ist über den I2C Bus.
Funktioniert zuverlässig und ist sehr einfach aufzubauen.
Es ist manchmal mühsam, die Adressen der Geräte herauszufinden, manchmal ist die Dokumentation falsch, also programmiert man den I2C Scanner Sketch und lässt sich die verbundenen Geräte über den Seriellen Monitor anzeigen.

In diesem Projekt nutze ich ein 3-Wire LCD Display, um die I2C Adressen, der angeschlossenen Geräte anzuzeigen.

Anzeige von 4 erkannten Geräten mit den Adressen-Informationen 

Aufbau der 2 LCD Displays und der RTC mit EEPROM

Hier sieht man das 3Wire Board für die LCD Anzeige

Der Sketch ist der original I2C Scanner mit der zusätzlichen Ausgabe auf dem LCD Display, in meinem Fall ein 16x2 Display für ein 20x4 Display müssten minimale Anpassungen durchgeführt werden.