マイコンプログラム例と実践【ARMの電子工作にも役に立つサンプル例】

アプリケーションと実践

めかのとろ

ARM(STM32)の基礎と開発入門」では主にマイコン周辺の基礎、各ペリフェラルの設定からマイコンを使用したシステム設計まで解説を行ってきました。

かのとろ

これから教材ボードを使用して実際のアプリケーションを作成して動作を確認していきましょう。
実際のプログラムを教材ボードに転送して動作を確認しながら、理解を深めていくことを目的としています。まずはプログラムを動作させて基礎を身に着けてから、応用に発展させましょう。

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教材ボードでは汎用入出力GPIOタイマADコンバータシリアル通信USARTシリアル通信I2Cの機能を実際のハードウェア回路を確認しながら学習をすすめることができます。

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外付け部品として、LED(負荷抵抗付き)押しボタンSWを接続すると、汎用入出力のアプリケーションを作成して動作確認ができます。ボリューム(可変抵抗器)を接続してアナログ信号0-5Vを入力するとAD変換のアプリケーションを作成して動作確認することができます。

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さらに、UART-USB変換ケーブルを使用するとPCとシリアル通信ができるようになります。取り込んだデータの数値を確認したい場合はシリアル通信UARTでPC画面に表示させるとよいでしょう。

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特にシリアル通信の送受信につきましては自由自在に操作できるようになると、入出力の操作やモニターがPCから行うことができるようになりさまざまなマイコンのアプリケーションに発展させることができるのでぜひ早い時期に習得してください

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一通り、ペリフェラルの実践習得を終えた段階で無線LANモジュールを使って教材ボードのNucleoをWiFi化してIoTに対応させるアプリに挑戦しましょう。無線LANモジュールには電子工作で人気のESP32を搭載したモジュールを使用します。

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さらにエンコーダを搭載したモータを使った速度コントロールや位置決めコントロールのアプリケーションに挑戦したいと思います。 モータにエンコーダなどのセンサを付加すると高度なフィードバック制御によるモーションコントロールに発展させることができます。 可変パルスを速度指令や位置指令として与えるモーションコントロールの基礎を確認するのに最適です。

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教材ボードを使用して発展させることができるアプリケーションの可能性は無限大です。アイディア次第でかなり多様なことが実現できるのではないでしょうか。

汎用入出力を使ったアプリ

タイマを使ったアプリ

SYSTICK割り込みを使ったアプリ

外部割り込みを使ったアプリ

シリアル通信USARTを使ったアプリ

シリアル通信I2Cを使ったアプリ

シリアル通信SPIを使ったアプリ

RTOSを使ったアプリ

計測アプリ

IoTアプリ

モーションコントロール

  • ロバスト制御と現代制御理論を利用したハイブリッド倒立二輪振子

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