Lido com microprocessadores e microcontroladores há um bom tempo e lembro de ter conhecido a linha STM32 ali no inicio da década dos anos 2000. Um microcontrolador de 32 bits muito bom na época e os recentes evoluíram muito e ficaram ainda melhores. Um deles e um dos meus preferidos, o STM32F103C8T6, ganhou até um "módulo" chamado de "BluePill". Confesso que eu o uso bastante em alguns projetos mais simples e sempre que precisava realizar algum teste, era necessário preparar tudo em uma "protoboard" e isso me fazia perder um certo tempo que, muitas vezes como todos sabem, não temos. Pensando nisso desenvolvi essa placa de testes para me ajudar a aumentar a minha velocidade de desenvolvimento dos projetos com esse microcontrolador. E como ela me ajuda muito, achei por bem disponibilizá-la aos amigos leitores deste site e amantes como eu da eletrônica e microcontroladores. Divirta-se!!!


RECURSOS

Os recursos presentes nessa placa, são:

• Microcontrolador STM32F103C8T6 com 64kBytes de flash, 20kBytes de SRAM, 72MHz de clock, 3 USART's, I2C, SPI, RTC, Timers, AD's, etc;
• Módulo de comunicação Ethernet ENC28J60 Microchip;
• Teclado Matricial 4 x 4;
• Barra com 10 LEDs;
• Conexão para LCD tipo caractere (16x2, 16x4, 20x4, etc);
• Saída/Entrada RS-232C DTE através de conector na placa com MAX3232;
• Matriz de LEDs com 7 linhas x 15 colunas;
• Fonte 5VDC/1A na placa;
• Todos os recursos disponíveis através de barra de pinos.

O CIRCUITO


Na figura acima mostro o esquema eletrônico da placa (apenas a pagina 1). São 4 páginas no total e sendo assim, sugiro que você faça o "download" do esquema elétrico, mais abaixo, para poder acompanhar aqui o que vem a seguir.

O microcontrolador da placa é um STM32F103C8T6, instalado num módulo conhecido como "BluePill". Preferi fazer assim para simplificar ainda mais o esquema, já que ganhei um regulador de 3,3V, circuito de "clock", "reset", "boot", etc. Além disso, e não me pergunte porque, o módulo com tudo isso fica muito mais barato que o CI. Ou seja, usando o módulo eu deixei mais barata a montagem! E você ainda pode usar o módulo em outros projetos e/ou usar outro módulo que seja "pinout" compatível com o "BluePill".

Na página 1 temos as 16 chaves que eu uso em alguns dos meus projetos. As mesmas possuem diodos de proteção (D1 a D4) e resistores de "pull-up" (R1 a R4) selecionados por chave DIP4. MOD_ENC28J60 é um módulo Ethernet com o ENC28J60 Microchip (a escolha do módulo segue exatamente a mesma linha de pensamento da escolha pelo "BluePill").

Na página 2 você encontrará o LCD1 e a descrição dos pontos de ligação entre o LCD e as barras de pinos para conexão dos seus pontos de controle, além do CI MAX3232 U2 utilizado para comunicação RS-232 entre a placa e um dispositivo qualquer. Os capacitores C1 a C4 são os capacitores que ajudam o CI a trabalhar os níveis de tensão da norma RS-232C. Estes capacitores devem preferencialmente ser do tipo "multicamadas". C5 serve como desacoplamento para U2 e é do tipo comum. Além destes, temos também a barra de LEDs LEDBAR com seus resistores limitadores de corrente R22 a R31.

A página 3 traz o circuito para as matrizes de LEDs do tipo "micro" PARA LIGHT A-2570SR (DZ1 a DZ3). Os transistores PNP Q1 a Q15 (BC857) chaveiam a tensão de anodo e consequentemente as colunas e estão ligados através dos seus respectivos resistores de polarização (R6 a R20) ao CI 74HC154 U3 que faz efetivamente o acionamento das colunas através do barramento COLMT com apenas 4 pinos. O ponto SELMT faz a seleção desse CI. Já o CI ULN2003 U4 é um "driver" para o controle das linhas, que estão todas conectadas entre si conforme esquema.

E por último, mas não menos importante, temos na página 4 a fonte de tensão de 5VDC/1A formada pelo diodo 1N4004 D5 de proteção contra inversão para a tensão de entrada, os capacitores filtros de entrada C7 e C8, o regulador de 5VDC LM7805 REG1 para 5VDC e os capacitores filtros de saída de 5VDC, C9 e C6. O LED1 serve para informar a presença da tensão de alimentação do circuito e R32 é o resistor limitador de corrente para o LED.

A tensão de 3,3V presente em alguns pontos da placa é retirada do módulo "BluePill" e portanto não deve exceder 100mA máximos para evitar a perda do módulo.


A MONTAGEM


A figura acima mostra o "lay-out" da placa. Ela é do tipo dupla face e se você tiver domínio na confecção de circuitos impressos (PCI) não terá maiores problemas para preparar a mesma. Os desenhos estão mais abaixo em "downloads".

Obs.: Dependendo da data em que você estiver lendo esse artigo, pode ser que eu ainda tenha comigo algumas placas confeccionadas. Caso tenha interesse em adquirir uma placa montada e testada (aviso: pode conter alguns cortes/jumpers - correções!), por favor entre em contato através de um dos meus e-mail's: arne_robotics@hotmail.com ou contato@arnerobotics.com.br.

A montagem da placa não é das mais complexas se você tiver familiaridade com montagem de componentes SMD e por isso não irei descrever toda a montagem. Os módulos requerem montagem através de barras de pinos "fêmea", assim como o LCD. Para as matrizes de LEDs eu usei barra de pinos tipo soquete torneadas para facilitar a troca e/ou a remoção das mesmas caso necessário. Os pontos de conexão entre os vários blocos de acessórios fiz utilizando barra de pinos e para conectar estes pontos e as barras de pinos do "BluePill" basta utilizar cabinhos tipo jumper! Os resistores e capacitores SMD são tem encapsulamento 0805. Os transistores SOT-23.


CONCLUSÃO

O uso de placas de estudo, mesmo por profissionais da área, é uma realidade. Elas ajudam e muito quando o tempo disponível para o projeto é muito curto. E podem também ajudar numa demonstração, validando conceitos junto ao cliente quando necessário. Além desses, os estudantes também podem se beneficiar deste tipo de "equipamento" em suas bancadas já que podem realizar uma série de testes/estudos dirigidos sobre a família de microcontroladores STM32. Espero que tenha gostado do que leu e se tiver interesse na placa, entre em contato! Até a próxima!

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DOWNLOADS

- Circuito (PDF)
- Lay-out da placa (botton, top e silk - PDFs compactados)
- Lista de materiais (TXT direto do CAD Eagle)