チープマイコン愛好家の星STM32F103をPlatformIOでいじくって遊ぼう！

マイコンで遊んでみたい！　勉強してみたい！

…でも趣味レベルだし、そんなにお金かけたくないなあ〜ヽ(´ー｀)ノ

そんな不埒なニーズは（筆者を含めて）意外と少なくないものです😅

そういったしみったれた諸兄のための最適なソリューションは STM32F103 だ。

庶民の味方・STM32F103

何で今更？と思うかもしれないけれど、コスパの良さは群を抜いている。

入手性の良いオープンソース開発ボードの bluepill（要するにMapleMiniのクローン）があるのだけど、AliExpressなどでは$2以下（150円前後）で買える。アホのように安い。
Lチカだけして、使い捨てても惜しくない金額だ。

なぜ、これほど安く売っているのか…。理由についてはよくわからないのですが、
この記事あたり にヒントがあるのかもしれない。

MapleMini。何気にブルジョア専用だ（赤いけど）

BluePill　STM32F103のスタンダード開発ボードと言ってもいい

このボードが積んでいるマイコンのSTM32F103C8T6 は下記のようなスペックだ
・32ビット ARM Cortex M3
・FlashROM 64kB
・SRAM 20kB
・UART、SPI、I2C、ADC、RTC…といった機能
・2.0〜3.6V 最大72MHｚ動作

しかも偉大な先人たちの積み重ねられ、枯れた（褒め言葉ですよ！）ノウハウによって Arduino でも開発できる。もう我々が遊ぶために作られたとしか思えない。

さっそくArduino開発環境をセットアップして遊ぶことにしよう。

…とは言っても、Arduino-IDEはまるでアホの子のようにトロいので、

PlatformIOで開発しましょう！

最近はマイコンで遊ぼうと思ったら、PlatformIO一択って感じになりつつあるのかも…（異論は認めますｗ）

※PlatformIOについての解説や、インストール方法については、ググル先生に聞けばいっぱい教えてくれるので割愛。

じつはちょっとややこしいSTM32のArduino

Arduinoというのは、かつてはAVRマイコンの専売特許のようなものだったけど、今はいろんなマイコンで利用できる開発環境になっている。

STM32もそういったマイコンのひとつ…というわけなのだが、STM32用のArduinoは２種類あって紛らわしいことこの上ない。


■ stm32duino (ST社謹製のHALから発展したもの)

■ Arduino_STM32 (Maple mini 用のArduinoから発展したもの)


最近はだんだんと stm32duino の方に移行しつつある感じ。やっぱりSTが公式で大プッシュしているのは強い。

それでも依然としてMapleによって蓄積されたノウハウが大きいので、ホビーレベルでは Arduino_STM32 を扱うのが楽だと思います。。。　bootloaderをつっこんでしまえば、USBケーブル一本でArduinoスケッチを更新できてしまいますからね。

ええと、デバッガ！？…漢なら、デバッガなんかなくても（以下略

※以下のセットアップを行うために、Arduino_STM32 をまとめてzipでダウンロードしておいて、適当の場所で解凍しておくと良いでしょう。

GitHubの「DownLoad ZIP」で一気にローカルに保存しよう！

セットアップ（Windows編）

JRE（JAVAランタイム）のインストール

まず紅茶でも一杯やりながら、確認しておきましょうｗ

…なにを今更！と思うけれど、なぜか筆者のPCにコレがインストールされておらず、フラッシュ書き込みができなくて、かなりの時間悩むハメになりましたｗ。意外とこういうところでハマるものです…

Arduino_STM32のtoolsフォルダーを見るとおり、「maple_loader」はJAVAで動くんです…ハイ。

ドライバーのインストール

ここに一式あるので、「install_drivers.bat」を「管理者権限」で実行しましょう。エクスプローラの右クリックなんかを使いながらできると思います。

セットアップ（Linux編）

Linuxは特別なドライバーをインストールしなくても、USBをサクっと認識してくれる。

（１） udev の rules を設定

ここ の install.sh を sudo で走らせておく。マイコンボードが dfuモード になっているときに書き込みができるようになる。

（２） dfu-util のインストール

書き込みで使用するツールです。ほとんどのLinuxディストリで apt-get できるでしょう～。

maple bootloaderの書き込み

maple bootloader はUSBケーブル一本で、STM32F103のArduinoスケッチを書き換えることができる、たいへん便利なヤツだ。

ここから適当なbin（大抵の場合は generic_boot20_pc13.bin だろうけど）を拾ってきて、フラッシュに書き込もう。
USB-Serial（FT232RLなど）と STM32 Flash loader demonstrator を使えば楽勝だ。

※bluepillの場合、ジャンパーピンを使って 「BOOT0」を「1」に、「BOOT1」を「0」にして、DFU（フラッシュ書き込み）モードにしておく 必要がある。

※bootladerを書き終わったら、「BOOT0」のジャンパーは「0」に戻しておきましょう

※接続はTX-RXをクロスにする。

USB-Serial	STM32
TX	PA10(RX1)
RX	PA9(TX1)
3V3	3V3
GND	GND

FT232RLくらい、どこの家にもあるらしい。

■ CUIで頑張る人向け

toolsは ここ から手に入ります

・USB-Serial

Win
　stm32flash.exe -w generic_boot20_pc13.bin COMXXX
Linux
　stm32flash -v -w generic_boot20_pb12.bin /dev/ttyXXX

・ST-Linkを使う場合

Win
   ST-LINK_CLI.exe -c SWD -P generic_boot20_pc13.bin 0x8000000 -Rst -Run

Linux
　st-flash write generic_boot20_pc13.bin 0x8000000

PlatformIOのプロジェクト作成

PlatformIOを起動して、「NewProject」から、いつものように３つの質問に答えるだけ。

※BoardはGenericから選んでおくと、いろいろと楽である。

自動的にmain.cができて、その中にお馴染みの setup() と loop() がある。ArduinoのdigitalWriteといった関数も使えるので、サクっとプログラミングしよう。

USBケーブルから（maple bootloaderを利用して）スケッチを更新するのであれば、次のように「platformio.ini」に「board_build.core」と「upload_protocol」のオプションを追加しておこう。

[env:genericSTM32F103C8]
platform = ststm32
board = genericSTM32F103C8
framework = arduino
board_build.core = maple
upload_protocol = dfu

あとは、ビルド＆書き込みはボタン一発でできる。楽チンヽ(´ー｀)ノ

Linuxで書き込みにコケるときは…

Linuxだと、「No DFU capable USB device found」とかいうエラーメッセージが出て、書き込みにコケます。

理由はこのあたりに書いてあって、Linuxではソフトウェア的にUSBデバイスをリセットかけたあとにDFUモードに切り替わったことを検知する方法が無いようなのだ。

ソフトウェア的にダメなら、ハードウェア的に力技でやるしかない。

Auto-detected: /dev/ttyACM0
Uploading .pio/build/genericSTM32F103C8/firmware.bin

↑のような表示が出たときにタイミングよくリセットかければ、なんとかなるｗ

このあと、スケッチが書き込めたのに動いていないな？と思ったら、まだボードがDFUモードのままなのかもしれません。シリアルモニタでも開いて、通信ライン（仮想DTR）をオンしてあげましょう。

…まあ、おとなしく ST-Link を使った方が手っ取り早いのかも。中華STLinkなら安いし（$2程度）、十分使えます(＾＾；

STM32F103は、いわゆる「見通しの良い」ヤツなのでまだまだ手軽なマイコン遊びで使えそうですね（＾＾）

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