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YupStick

Mit dem Yupstick lernst du die Programmierung von STM32 Mikrocontrollern. Das Board ist gut für Schüler, weil es bequem in jede Tasche passt und keine weiteren Teile erfordert.

Größe: 44·80 mm

Für dein Programm stehen 4 Taster, 9 Leuchtdioden, sowie Sensoren für Helligkeit und Temperatur zur Verfügung. Die großen Löcher sind für Krokodilklemmen vorgesehen. Du kannst den YupStick dank des integrierten Bootloaders direkt an dein Notebook stecken. Auf der Rückseite ist Platz für einen Knopfzellen-Halter, damit du deine Projeke unterwegs vorführen kannst.

Mikrocontroller

Der STM32L072CBT6 hat folgende Eckdaten:

• 32 Bit ARM Kern (Cortex M0+) mit 32 MHz
• 128 kB Flash
• 20 kB RAM
• 6 kB EEPROM
• 7 Timer
• 7 DMA Kanäle
• 1·USB, 2·SPI, 3·I²C, 5·USART Schnittstellen
• 12 Bit ADC, 12 Bit DAC, 2 Komparatoren
• RTC (Quarzuhr), CRC (Prüfsummen-Check), RNG (Zufallszahlen-Generator)
• Integrierter Temperatursensor
• Läuft mit 1,8 bis 3,6 Volt

Meine Programieranleitung findest du hier, Grundkenntnisse in C vorausgesetzt.

Schaltplan

Anschlusslöcher

Port	PWM	Analog	Digitale Spezialfunktionen
PA0	ja	ADC_IN0, COMP1_INM, COMP1_OUT	TIM2_CH1, USART2_CTS, TIM2_ETR, USART4_TX
PA1	ja	ADC_IN1, COMP1_INP	TIM2_CH2, USART2_RTS, TIM21_ETR, USART4_RX
PA2	ja	ADC_IN2, COMP2_INM, COMP2_OUT	TIM21_CH1, TIM2_CH3, USART2_TX, LPUART1_TX
PA3	ja	ADC_IN3, COMP2_INP	TIM21_CH2, TIM2_CH4, USART2_RX, LPUART1_RX
PA4		ADC_IN4, COMP1_INM, COMP2_INM, DAC_OUT1	SPI1_NSS, USART2_CK, TIM22_ETR
GND

Diese Anschlüsse sind durch 1kΩ Widerstände geschützt. PA0-PA3 sind mit den darüber liegenden Tastern verbunden.

Stiftleiste J2

Stift	Port	PWM	Analog	Digitale Spezialfunktionen
1	PB15			SPI2_MOSI, I2S2_SD, RTC_REFIN
2	PB0	ja	ADC_IN8, VREF_OUT	EVENTOUT, TIM3_CH3
3	PB14	ja		SPI2_MISO, I2S2_MCK, RTC_OUT, LPUART1_RTS, LPUART1_DE, I2C2_SDA, TIM21_CH2
4	PB1	ja	ADC_IN9, VREF_OUT	TIM3_CH4, LPUART1_RTS
5	PB13	ja		SPI2_SCK, I2S2_CK, MCO, LPUART1_CTS, I2C2_SCL, TIM21_CH1
6	PB2	ja		LPTIM1_OUT, I2C3_SMBA
7	PB12			SPI2_NSS, I2S2_WS, LPUART1_RTS, LPUART1_DE, I2C2_SMBA, EVENTOUT
8	PB3	ja	COMP2_INM	SPI1_SCK, TIM2_CH2, EVENTOUT, USART1_RTS, USART1_DE, USART5_TX
9	PB11	ja		EVENTOUT, TIM2_CH4, LPUART1_RX, I2C2_SDA, LPUART1_TX
10	PB4	ja	COMP2_INP	SPI1_MISO, TIM3_CH1, TIM22_CH1, USART1_CTS, USART5_RX, I2C3_SDA
11	PB10	ja		TIM2_CH3, LPUART1_TX, SPI2_SCK, I2C2_SCL, LPUART1_RX
12	PB5	ja	COMP2_INP	SPI1_MOSI, LPTIM1_IN1, I2C1_SMBA, TIM3_CH2, TIM22_CH2, USART1_CK, USART5_CK, USART5_RTS, USART5_DE
13	PA7	ja	ADC_IN7, COMP2_OUT	SPI1_MOSI, TIM3_CH2, TIM22_CH2, EVENTOUT
14	PB6		COMP2_INP	USART1_TX, I2C1_SCL, LPTIM1_ETR
15	PA6	ja	ADC_IN6, COMP1_OUT	SPI1_MISO, TIM3_CH1, LPUART1_CTS, TIM22_CH1, EVENTOUT
16	PB7		COMP2_INP, VREF_PVD_IN	USART1_RX, I2C1_SDA, LPTIM1_IN2, USART4_CTS
17	GND
18	GND
19	3V	Versorgungsspannung von JP1
20	3V	Versorgungsspannung von JP1

Diese Ports sind 5 V tolerant, ohne Schutzwiderstände.

Anmerkungen zur Schaltung

Die Taster ziehen den jeweiligen Eingang auf VDD. Zur Abfrage musst du daher den Pull-Down Widerstand aktivieren. Externe Schaltkontakte die den Eingang auf GND ziehen müssen hingegen mit aktiviertem Pull-Up Widerstand abgefragt werden. Nach dem Ändern der Pull-Up/Down Widerstände musst du kurz warten, bevor die Eingänge sinnvolle Werte liefern.

Der Optische Sensor ist (um Strom zu sparen) nur dann aktiv, wenn PC13 auf LOW steht. Dann ist auch die gelbe LED an.

Falls du den YupStick dauerhaft per Batterie versorgst, vergiss nicht den Standby oder Stop Modus zu nutzen, sonst zieht er dir die Batterie leer. Bedenke dass CR2032 Knopfzellen nur wenig Strom (typisch 5 mA) liefern können. LR44 Zellen liefern viel mehr Strom. Du kannst natürlich auch andere Batteriehalter unter die Platine kleben. Wenn du den Jumper JP1 entfernst, kann die Platine extern über Anschluss J2 mit Strom versorgt werden.

Um den USB Bootloader zu aktivieren musst du den Boot0 Taster gedrückt halten und gleichzeitig kurz auf den Reset Taster drücken. Der Bootloader unterstützt auch USART2. Alternativ dazu kannst du einen Debugger wie den ST-Link an J3 anschließen. Die LEDs an PA13 und PA14 sind dann allerdings nicht frei programmierbar.

Platine herstellen lassen

Die Firma JLCPCB stellt solche Platinen für wenige Euros her. Du musst dazu nur die Gerber Files hoch laden. Ich habe dort für die ersten fünf Platinen (ohne Bauteile) mit Versand nur 10 Euro bezahlt.

Folgende Teile kannst du anfangs weg lassen und später bei Bedarf nach rüsten:

• Den rückseitigen Batteriehalter
• Den Quarz Y1 für die integrierte Uhr
• Die Stiftleiste J2 mit 16 weiteren I/O Pins
• Den Debugger Anschluss J3

Das Auflöten des Mikrocontrollers sollte man jemandem mit Übung überlassen. Ab 20 Platinen lohnt sich der Bestückungs-Service von JLCPCB. Kontaktiere mich ggf. per Mail um die dazu nötigen Unterlagen zu erhalten.

Eigentlich müsste die Platine 2,1 mm dick sein. Aus Kostengründen habe ich sie jedoch in 1,6 mm herstellen lassen und dann auf der Rückseite des USB Steckers mit einem 10 mm Klettpad verstärkt. Das passte zufällig sehr gut. Schleife die Vorderkante des Steckers beim Label J1 glatt, damit sie nicht an den Kontakten in der USB Buchse hängen bleibt.