Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU)

更新时间:2022-10-26 06:59:47

涂鸦三明治 Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU)是基于 ZigBee 模组(ZTU)和低功耗 MCU(STM32L431CC)组合实现超低功耗智能硬件产品原型开发的一款开发板,您可通过涂鸦三明治 Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU),搭配其他功能电路模组或电路板,实现对应的功能。

Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU) Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU)

应用场景

  • 涂鸦三明治 Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU)是基于涂鸦 ZigBee 模组的串口通用协议对接 MCU 的方案,适用于涂鸦 IoT 平台上基于 MCU SDK 开发的自定义方案的品类产品开发,该方案支持涂鸦 IoT 平台上的大部分产品类型。
  • 利用此开发板,您也可以快速实现各种智能硬件 Demo。
  • 针对不同类型开发者,三明治 Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU)的常见场景如下:
    • 嵌入式工程师可以用来进行嵌入式程序前期开发和调试。
    • App 开发者可以在硬件设备开发前期,用来进行 App 的开发和调试。
    • 创客可以快速实现硬件产品 Demo,并通过手机实现设备控制。
    • IoT 技术爱好者可以了解 ZigBee 通信和 MCU 控制的原理,学习智能硬件产品开发。

关键器件介绍

涂鸦三明治 Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU)采用杭州涂鸦开发的高性价比的 ZigBee 模组 ZTU 和 ST 公司的超低功耗 MCU 芯片 STM32L431CC。开发板包含 ZigBee 模组 ZTU、MCU 芯片 STM32L431CC、MCU 复位按键、LED 指示灯、电源和 USB 转串口芯片等。

I/O 口及各接口功能定义

Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU)
  • 1:MICROUSB :即是 5VDC 输入口,也扩展了 1 个串口功能。

  • 2:按键(RST):STM32L431CC 芯片硬件复位引脚,按下为低电平。

  • 3:指示灯: MICROUSB 供电,电源指示灯。

  • 4:供电电源切换口:短路帽切换供电方式,USB 供电或电池供电。

  • 5:USB 转串口切换口:短路帽切换 PB11 和 PB10 是否和 USB 转串口芯片串口连接。

  • 6:模组串口切换口:短路帽切换 PA2 和 PA3 是否和 ZTU 模组串口连接。

  • 7:指示灯: 通过 PB1 控制,高电平点亮。

  • 8:扩展外接电池口:通过“+”和“-”连接电池,可用于低功耗测试。

  • 开发板 引脚说明

    序号 符号 说明 复用功能
    1 NC 引脚悬空 -
    2 NC 引脚悬空 -
    3 RST STM32L431CC 芯片硬件复位引脚,低有效 -
    4 3.3V 电源 3.3V 电源引脚 -
    5 5V 电源 5V 电源引脚 -
    6 GND 电源参考地 -
    7 GND 电源参考地 -
    8 NC 引脚悬空 -
    9 PA0 I/O TIM2_CH1, USART2_CTS, COMP1_OUT, SAI1_EXTCLK, TIM2_ETR, EVENTOUT,OPAMP1_VINP, COMP1_INM, ADC1_IN5, RTC_TAMP2, WKUP1
    10 PA1 I/O TIM2_CH2, I2C1_SMBA, SPI1_SCK, USART2_RTS_DE, TIM15_CH1N, EVENTOUT,OPAMP1_VINM, COMP1_INP, ADC1_IN6
    11 PA4 I/O SPI1_NSS, SPI3_NSS, USART2_CK, SAI1_FS_B, LPTIM2_OUT, EVENTOUT ,COMP1_INM, COMP2_INM, ADC1_IN9, DAC1_OUT1
    12 PA5 I/O TIM2_CH1, TIM2_ETR, SPI1_SCK, LPTIM2_ETR, EVENTOUT, COMP1_INM, COMP2_INM, ADC1_IN10, DAC1_OUT2
    13 PA6 I/O TIM1_BKIN, SPI1_MISO, COMP1_OUT, USART3_CTS, LPUART1_CTS, QUADSPI_BK1_IO3, TIM1_BKIN_COMP2, TIM16_CH1, EVENTOUT, ADC1_IN11
    14 PA7 I/O TIM1_CH1N, I2C3_SCL, SPI1_MOSI, QUADSPI_BK1_IO2, COMP2_OUT, EVENTOUT, ADC1_IN12
    15 PA10 I/O TIM1_CH3, I2C1_SDA, USART1_RX, SAI1_SD_A, EVENTOUT
    16 PA9 I/O TIM1_CH2, I2C1_SCL, USART1_TX, SAI1_FS_A, TIM15_BKIN, EVENTOUT
    17 PB9 I/O IR_OUT, I2C1_SDA, SPI2_NSS, CAN1_TX, SDMMC1_D5, SAI1_FS_A, EVENTOUT
    18 PB8 I/O IR_OUT, I2C1_SDA, SPI2_NSS, CAN1_TX, SDMMC1_D5, SAI1_FS_A, EVENTOUT
    19 PB5 I/O LPTIM1_IN1, I2C1_SMBA, SPI1_MOSI, SPI3_MOSI, USART1_CK, TSC_G2_IO2, COMP2_OUT, SAI1_SD_B, TIM16_BKIN, EVENTOUT
    20 PB1 I/O TIM1_CH3N, USART3_RTS_DE, LPUART1_RTS_DE, QUADSPI_BK1_IO0, LPTIM2_IN1, EVENTOUT, COMP1_INM, ADC1_IN16
    21 PB2 I/O RTC_OUT, LPTIM1_OUT, I2C3_SMBA, EVENTOUT, COMP1_INP
    22 PA8 I/O MCO, TIM1_CH1, USART1_CK, SWPMI1_IO, SAI1_SCK_A, LPTIM2_OUT, EVENTOUT
    23 PA11 I/O TIM1_CH4, TIM1_BKIN2, SPI1_MISO, COMP1_OUT, USART1_CTS, CAN1_RX, TIM1_BKIN2_COMP1, EVENTOUT
    24 PA12 I/O TIM1_ETR, SPI1_MOSI, USART1_RTS_DE, CAN1_TX, EVENTOUT
    25 PB12 I/O TIM1_BKIN, TIM1_BKIN_COMP2, I2C2_SMBA, SPI2_NSS, USART3_CK, LPUART1_RTS_DE, TSC_G1_IO1, SWPMI1_IO, SAI1_FS_A, TIM15_BKIN, EVENTOUT
    26 PB15 I/O RTC_REFIN, TIM1_CH3N, SPI2_MOSI, TSC_G1_IO4, SWPMI1_SUSPEND, SAI1_SD_A, TIM15_CH2, EVENTOUT
    27 PB14 I/O TIM1_CH2N, I2C2_SDA, SPI2_MISO, USART3_RTS_DE, TSC_G1_IO3, SWPMI1_RX, SAI1_MCLK_A, TIM15_CH1, EVENTOUT
    28 PB13 I/O TIM1_CH1N, I2C2_SCL, SPI2_SCK, USART3_CTS, LPUART1_CTS, TSC_G1_IO2, SWPMI1_TX, SAI1_SCK_A, TIM15_CH1N, EVENTOUT
    29 GND 电源参考地
    30 VCCA 模拟电源引脚
    31 PB7 I/O LPTIM1_IN2, I2C1_SDA, USART1_RX, TSC_G2_IO4, EVENTOUT, COMP2_INM, PVD_IN
    32 PB6 I/O LPTIM1_ETR, I2C1_SCL, USART1_TX, TSC_G2_IO3, SAI1_FS_B, TIM16_CH1N, EVENTOUT, COMP2_INP
  • 开发板 STM32L431CC 芯片烧录引脚说明

    序号 符号 说明 复用功能
    1 GND 电源参考地 -
    2 SWC JTAG 调试端口,SWCLK PA14, LPTIM1_OUT, I2C1_SMBA, SWPMI1_RX, SAI1_FS_B, EVENTOUT
    3 TRS JTAG 调试端口,NJTRST PB4, I2C3_SDA, SPI1_MISO, SPI3_MISO, USART1_CTS, TSC_G2_IO1, SAI1_MCLK_B, EVENTOUT, COMP2_INP
    4 SWD JTAG 调试端口,JTMS-SWDIO PA13, IR_OUT, SWPMI1_TX, SAI1_SD_B, EVENTOUT
    5 TDO JTAG 调试端口,JTDO-TRACESWO PB3, TIM2_CH2, SPI1_SCK, SPI3_SCK, USART1_RTS_DE, SAI1_SCK_B, EVENTOUT, COMP2_INM
    6 GND 电源参考地 -
    7 TDI JTAG 调试端口,JTDI PA15, TIM2_CH1, TIM2_ETR, USART2_RX, SPI1_NSS, SPI3_NSS, USART3_RTS_DE, TSC_G3_IO1, SWPMI1_SUSPEND, EVENTOUT
    8 3.3V 电源 3.3V 电源引脚 -
  • 开发板 ZTU 模组授权激活引脚说明

    序号 符号 说明 复用功能
    1 MTX I/O B7, Uart_RXD
    2 MRX I/O B1, Uart_TXD
    3 MRS 复位引脚,低电平有效 -
    4 MSW I/O 模组烧录引脚
    5 GND 电源参考地 -
    6 MVC 模组 3.3V 电源引脚 -

电源带载能力

  • 在 MICRO USB 输入端口输入 5VDC 条件下,开发板可对外输出电源的能力

    电源引脚 额定电压/最大电流
    VDD 5V/0.4A
    VCC 3.3V/0.4A

    说明:MICRO USB 输入端口串联 5V/0.5A 的自恢复保险丝,开发板供电和对外输出的电流总和不能超过 0.5A。

  • 3.3V 输出电压特性

    输出电流 0A 0.15A 0.3A 0.45A
    输出电压 3.34V 3.36V 3.37V 3.37V

    说明:该数据是在 5V 引脚 没有输出的情况下测试所得。

原理图及 PCB

  • 涂鸦三明治 Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU)的原理图如下所示:

    Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU)

  • 涂鸦三明治 Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU) 的 PCB 如下图所示:

    Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU)

短路帽使用说明

  • 涂鸦三明治 Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU)内置 USB 转串口芯片。可通过短路帽切换 MCU 的串口(PB10 和 PB11)是否连接到 USB 转串口芯片上。排针连接引脚说明如下表所示。

    排针丝印 P2 P3
    MCU 引脚 PB11 PB10
    USB 芯片 USB-TXD USB-RXD
  • 可通过短路帽切换 MCU 的串口(PA2 和 PA3)是否连接到 ZTU 模组上。排针连接引脚说明如下表所示。

    排针丝印 P5 P7
    MCU 引脚 PA3 PA2
    ZTU 模组 TL_B1 TL_B7
  • 可通过短路帽切换开发板电源输入。排针 P4 连接引脚说明如下表所示。

    排针引脚丝印 引脚功能说明
    BAT 电池供电选择引脚,短路帽连接 BAT 和 3.3V,开发板由电池供电。
    3.3V 开发板 3.3V 供电输出引脚。
    USB USB 供电选择引脚,短路帽连接 USB 和 3.3V,开发板由 USB 供电。

    说明:电池供电的引脚是开发板上的“+”和“-”引脚,封装是 CR2450。

模组的烧录授权接线方式

烧录授权过程中的接线方式,请参考下列表格和图片:

主控板 排针 P11 引脚 模组引脚 连接线
Zigbee ST(L4) 主控板(ZTU) MVC 3V3 杜邦线连接 UART 串口和泰凌微烧录器
GND GND
MSW TL_SWS
MRS RESETB
MRX TL_B1
MTX TL_B7

USB 转串口芯片驱动程序

USB 转串口芯片驱动程序如下所示:

注意事项

  • 本方案开发板内置 USB 接口,无需搭配电源板也可使用。
  • 如果需要搭配电源板使用,请勿在本开发板的 micro USB 端口输入。