Site icon TAPIT

Giao tiếp STM32F103 với máy tính thông qua tính năng USB CDC

Đa số các project thực hiện trên STM32 khi trao đổi dữ liệu với máy tính hoặc các thiết bị khác thường sử dụng chức năng UART (Universal asynchronous receiver transmitter), tuy nhiên để thực hiện chức năng này bạn sẽ tốn 2 chân TX và RX trên chip STM32. Đồng thời UART không phải là chuẩn truyền thông nên muốn giao tiếp UART cần phải kết hợp với các IC giao tiếp như CH340 để tạo thành các chuẩn giao tiếp RS232,… Vì vậy để giảm thiểu chi phí phần cứng cũng như đơn giản hóa việc truyền/nhận dữ liệu giữa STM32 với máy tính, bài viết này sẽ hướng dẫn cách sử dụng tính năng USB CDC (Communication Device Class) trên chip STM32F103C8T6.

[HỌC ONLINE: LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN STM32, VI XỬ LÝ ARM CORTEX – M]

CubeMX generated files

Để tạo thiết bị USB CDC cơ bản với CubeMX, các bạn thực hiện theo các bước sau:

Bước 1:

– Ở mục RCC -> chọn Crystal Ceramic Resonator (thạch anh ngoại)

– SYS -> chọn Serial Wire (nạp code và debug)

– USB -> kích chọn Device (FS)

– Kéo lên mục MiddleWares, ở mục USB_DEVICE chọn Communication Device Class (Virtual Port)

Bước 2: Chuyển qua tab Clock Configuration và cấu hình clock cho STM32 như hình dưới

– Bước 3: Chọn Project -> Setting, sau đó đặt tên cho project của bạn, chọn Toolchain là MDK-Arm 5

– Bước 4: Project -> Generate code

Chương trình code trên Keil C

Sau khi tạo code từ CubeMX, các bạn build chương trình rồi load vào kit. Ra lại màn hình Desktop, kích chuột phải vào This PC chọn Manage -> Device Manager -> Ports (COM & LPT)

Nếu tại Ports (COM & LPT) xuất hiện cổng Com ảo của chip STM32 thì hệ điều hành máy tính của bạn đã tìm thấy driver phù hợp cho thiết bị USB. Còn nếu không xuất hiện cổng Com ảo bạn có thể làm như sau: vào trang https://www.st.com/en/development-tools/stsw-stm32102.html rồi chọn Get Software -> Download. Giải nén file vừa down về và thực hiện cài đặt theo hướng dẫn trong file readme.txt

Trở lại chương trình code trên phần mềm KeilC, để thực hiện việc truyền/nhận dữ liệu các bạn vào file usbd_cdc_if.c trong thư mục Application/User.

– APP_RX_DATA_SIZE và APP_TX_DATA_SIZE là kích thước của bộ đệm nhận và truyền dữ liệu. Kích thước là tùy từng user định nghĩa, bạn có thể điều chỉnh lại hoặc giữ nguyên như thiết lập ban đầu.

– Dữ liệu sau khi truyền hoặc nhận được sẽ được lưu trữ ở 2 bộ đệm: UserRxBufferFS và UserTxBufferFS.

– Trong file usbd_cdc_if.c mục /* USER CODE BEGIN PRIVATE_VARIABLES */:

Trong bài viết này các bạn sẽ được hướng dẫn cách truyền dữ liệu từ STM32 lên máy tính sau đó dữ liệu được truyền lại từ máy tính về STM32, quan sát quá trình truyền nhận dữ liệu thông qua phần mềm Hercules.

Nhận dữ liệu

– Hàm CDC_Receive_FS() dùng để nhận dữ liệu về,  được gọi (callback) tự động mỗi khi có dữ liệu từ USB Stack.

– Mỗi lần hàm CDC_Receive_FS() được gọi, dữ liệu sẽ được đưa vào mảng ReceivedData. Sau một giây biến đếm Rxcount được reset về 0 và dữ liệu trong bộ đệm sẽ bị xóa đi.

Truyền dữ liệu

Quay trở lại file main.c, các bạn include thư viện usbd_cdc_if.h để sử dụng hàm CDC_Transmit_FS()

Ở mục /* USER CODE BEGIN PV */, bạn thêm vào các biến sau:

Ở while(1), gọi lại hàm CDC_Transmit_FS() để truyền dữ liệu đi.

– Rút dây USB ra  và nạp chương trình, sau đó cắm dây USB vào lại và xem kết quả.

Link video demo:

Xem thêm: Tổng hợp các bài hướng dẫn Lập trình vi điều khiển STM32 tại đây.

Nhóm TAPIT ARM R&D