【ART-Pi】Arduino-NodeMCU兼容拓展板 - 嘉立创EDA开源硬件平台

# 基本思路 ART-Pi自带的AP6212功能强大，但并不能完全满足新手快速入门学习stm32物联网开发的需求，基于这点，本项目在ART-Pi基础上引入了更易于上手的Arduino及NodeMCU生态 1. 引出ART-Pi的引脚，并**将部分引脚改为适配Arduino的母座**，让STM32H750高性能嵌入式设备能够与兼容Arduino生态的更多拓展板连接，在此基础上满足嵌入式工程师原型验证、快速开发的需求；让熟悉Arduino的嵌入式爱好者能更轻松地学习STM32相关知识；吸引喜爱Arduino的更多开发者加入ART-Pi生态。 2. NodeMCU是一个开源物联网平台，它基于ESP8266 SDK进行开发，同时兼容基于ESP-12系列模组的Arduino硬件，如WiFiduino。它既可以使用ArduinoIDE编程，也可以使用Lua脚本语言进行编程，拓展板附带ESP12-F物联网模块，**引出对应引脚至Arduino母座并增加对应外围元件**，使其能够兼容NodeMCU与WiFiduino，让STM32的传统C语言嵌入式编程与便于新手学习的Lua脚本编程和Arduino编程方式融合。 3. 引出ART-Pi的功能引脚到兼容Arduino的对应引脚，**将其串口引脚连接到ESP12-F模块的UART引脚，并通过可选的跳线将ESP12-F的SPI复用引脚与ART-Pi的对应SPI复用引脚相连**，能够进行双机通信。让用户不局限于使用AT指令配置ART-Pi自带AP6212模块，而能够利用ESP12-F模块内搭载的MCU完成更复杂的双机协同应用。 4. 在安装扩展板后，可以充分利用以下资源： * ART-Pi开发板资源 * 对RT-Thread实时操作系统的原生支持 * 可利用Lua、ArduinoIDE快速编程的ESP-12F模块 * 多种Arduino拓展板 # 引脚分配介绍 如图所示，按照Arduino UNO的引脚排布映射电源引脚和Reset引脚  将STM32H750的数个引脚作为A0~A5；将ESP-12F模块的GPIO引出到右侧通用引脚，保留UART的RX、TX引脚与STM32对应UART引脚相连并引出到对应Arduino UNO的0、1脚位；ESP-12F的12、13、14、15脚是支持SPI复用的GPIO，在此作为IO12、13、14、15引出，并可通过跳线与STM32的SPI引脚相连，切换成SPI通讯模式；特别地，将ESP-12F的ADC引脚单独引出。 # 可用场景 1. 针对熟悉Arduino但不熟悉STM32单片机的初学者：以符合Arduino使用习惯的引脚和兼容NodeMCU的特性加快STM32学习过程 2. 针对不熟悉底层硬件的网络软件开发者：提供ArduinoIDE和RT-Thread的C语言协同开发方式，将底层硬件封装，加快项目开发进度 3. 针对正在学习STM32及RTOS的嵌入式开发者：引入Arduino生态，提供更加丰富的扩展板，既可以获得更加丰富的硬件资源、加快学习速度，又可以进行基于ESP8266的物联网嵌入式开发的学习，还能进一步了解RT-Thread 4. 针对成熟的嵌入式工程师：可利用NodeMCU的Lua语言编程和ART-Pi搭载的RT-Thread进行快速原型验证，在验证思路后可以直接转入SDK开发。接入扩展板后相当于一张开发板上同时接入两个能通过SPI总线进行快速通信的MCU，并且能利用RT-Thread的内存管理功能摆脱内存分配的掣肘，让开发者专心实现所需功能 5. 针对嵌入式硬件爱好者：STM32H750的高性能+Arduino的丰富生态+ESP12-F物联网模块的多样功能满足爱好者的多样性需求，可以创作出更优秀的作品 # 项目举例 1. 以STM32为主控，依托ESP-12F实现小型服务器 2. 搭配多媒体扩展板，用ESP-12F与AP6212实现网络摄像头与远程显示屏 3. 基于Arduino拓展板实现智能车，STM32对智能车摄像头传感器捕获的影像进行图像识别，ESP-12F模块作为主控，从板载AP6212 WiFi模块获取网络遥控信息，再将STM32识别到的数据打包，通过ESP-12F发送给云端服务器 通过本扩展板也可以转接ART-Pi与Arduino扩展板，效果如下图（在ART-Pi上接入本扩展板和SEA-S7扩展板，可以使用SEA-S7的FPGA运算加速功能），可通过任意USB-typec接口供电  # 示例项目 基于RT-Thread，使用RT-Thread Studio对ART-Pi编程。开发stm32与ESP12-F进行spi通信的固件。 ESP12-F对stm32发送IAP烧录指令时，stm32通过板载AP6212向云端发送请求并通过串口执行IAP烧录 实物图如附件所示 U1、U3手头暂无元件，故用同阻值排阻替代；上电后红灯指示灯亮，ESP12-F烧录时绿色指示灯闪烁，与Arduino烧录方式一致 ## 扩展板功能 ESP-12F发送指令给stm32，并将stm32当前状态发送至服务器 ## 底板功能 STM32运行例行任务LED闪烁，监听SPI接口发送的数据 根据ESP12-F的指令进行固件升级时会调用板载AP6212向云端发送请求获取升级包并执行IAP烧录