[Test] Olimex STM32 Maple (Arduino)

Salut à tous !

Aujourd’hui je vais vous parler de la carte Arduino « Maple ».

Comme sont nom le laisse pensé la « Maple » est une carte reprenant le form factor et la philosophie Arduino.
la « Maple » a le même form factor que la carte arduino « UNO » avec quelque petits extra !

Des extras ?
Et oui, contrairement aux cartes arduino classique basé sur des AVR 8bit de atmel, la Maple est basé sur un STM32F103RBT6 de ST-microelectronic, un jolie petit microcontrolleur 32bit tournant à 72MHz (via un quartz 8MHz et une PLL interne) !

La maple (de olimex) est vraiment low-cost, moins de 25€ ! Soit moins chére qu’une arduino UNO !

Comme toujours olimex ne fait pas de faux pas, en fournissant du matériel d’une qualité exemplaire pour un prix vraiment microscopique !
Olimex est bien connu pour faire des cartes de développement de grande qualité, en plaçant plus d’attention sur le hardware que le software ainsi comme toujours vous êtes assuré d’un hardware de qualité mais pour le software, si ce n’est un code d’exemple pour montrer que ça marche, nada !

Cependant olimex aime aussi montrer son image et la Maple de Olimex n’échappe pas à la régle !
La carte est vendu dans un petite boite en carton, portant fièrement le logo Olimex et « RoHS Compliant », j’ai toujours aimé le packaging de Olimex, à chaque fois un nouveau sapin de noél avec des couleurs de partout ^^.

Pour une fois Olimex n’as pas innové dans le domaine de la protection ESD, la carte étant tous simplement mise dans un petit sachet plastique anti statique, toujours dans l’optique du « easy & low cost ».

Passons maintenant au point qui fâche, là où l’arduino classique à fait ses preuves, de quoi je veux parler ? De la licence !
Là ou je m’attendait à tomber sur une licence proprio avec quelques schémas dispo et bien je suis tomber sur une licence Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 au même titre que le projet Maple de leaflabs (bien normal j’ai envie de dire) !

Et là ou les choses deviennent vraiment intéressantes c’est que sur la page dédié du site de olimex (trés cheap, vive le html ;)) on peut tous de suite ce rendre compte du travail fourni !

La ou certain ce contente de re-router quelques pistes par-ci par-là, olimex à tout revue et à la hausse !
Contrairement à la carte Maple de leaflabs celle de olimex comporte un design réduisant les bruits parasites,
avec une vrai alimentation acceptant de 9 à 30v,
un régulateur µA (contrairement au tout les autres cartes arduino), permettant une utilisation longue duré sur batterie en mode sleep,
un chargeur Li-po intégré avec gestion de charge et une sélection auto de la source d’alimentation,
des composants soigneusement choisi pour une duré de vie optimisé,
un connecteur UEXT, permettant de brancher des modules d’extensions olimex (gsm-mod, zbee, gps, nrf-24L01-mod, …),
un quartz RTC pour le module RTC hardware du STM32,
un bus CAN, chose introuvable sur les arduino classiques,
un support micro-SD, pas besoin d’une shield ou autre,
une alimentation des parties numériques et analogiques séparé pour des mesures encore plus précise (et en 12bit/1µs !),
et bien sur tout les possibilité offerte par le STM32, usb, can, i2c, spi, uart, timer, …

Toute la carte est en composants CMS, seul quelques condensateurs, le quartz et les connecteurs sont en composants traversant,
pas de réparation « maison » donc mais il faut avoué que le layout des composants est impressionnant !

Le pcb est comme toujours d’une grande qualité, gravé en double face, avec un vernis rouge et un skillscreen blanc, celui ne se montre pas que décoratif mais aussi trés utile !
Ainsi comme sur l’avant, l’arrière est annoté des différentes broches, de leur fonction, et cerise sur le gâteau d’un tableau comportant les jumpeurs avec leur fonctions et leurs état par défaut !

Bon petit point négatif, l’absence du port ISP que l’ont retrouve sur les cartes arduino classique, à la place on retrouve le connecteur d’extension n°2, exit donc la ethernet shield officiel ou tout autres shield utilisant le port ISP.

L’alimentation de la carte est un petit bijou !
On y retrouve un connecteur JST pour une batterie Li-po et un jack standard.
Gros point positif, le chargeur li-po intégré, que la carte soit relié en usb ou via le jack celui ci garde la batterie chargé en prenant soin de ne pas trop la chargé comme un chargeur li-po classique.
Le régulateur utilisé est lui assez spécial, en plus de pouvoir géré 1A il peut passer en mode « sleep » consommant alors moins de 10µA,
tout cela permettant de faire des systèmes sur batterie avec une autonomie excellente en passant le STM32 et le régulateur en mode « sleep » lorsqu’il n’est pas utile pour le réveillé par la suite via une interruptions externe.

La carte comporte deux boutons, un premier pour le reset et un deuxième laisser libre à l’utilisateur mais servant aussi à l’activation du bootloader. La carte comporte aussi trois led, une pour l’alimentation, et les deux autres utilisés lors de l’upload via le bootloader et laisser libre à l’utilisateur par la suite.

Bon pour les spécifications du STM32 je vais simplement vous copier/coller l’intro du datasheet.
Core: ARM 32-bit Cortex™-M3 CPU
– 72 MHz maximum frequency,
1.25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1)
performance at 0 wait state memory
access
– Single-cycle multiplication and hardware
division
- Memories
– 32 to 128 Kbytes of Flash memory
– 6 to 20 Kbytes of SRAM
- Clock, reset and supply management
– 2.0 to 3.6 V application supply and I/Os
– POR, PDR, and programmable voltage
detector (PVD)
– 4-to-16 MHz crystal oscillator
– Internal 8 MHz factory-trimmed RC
– Internal 40 kHz RC
– PLL for CPU clock
– 32 kHz oscillator for RTC with calibration
- Low power
– Sleep, Stop and Standby modes
– VBAT supply for RTC and backup registers
- 2 x 12-bit, 1 μs A/D converters (up to 16
channels)
– Conversion range: 0 to 3.6 V
– Dual-sample and hold capability
– Temperature sensor
- DMA
– 7-channel DMA controller
– Peripherals supported: timers, ADC, SPIs,
I2Cs and USARTs
– 51 I/Os, all mappable on 16
external interrupt vectors, all 5 V-tolerant
except for analog inputs
- Debug mode
– Serial wire debug (SWD) & JTAG interfaces
- Up to 7 timers
– Up to three 16-bit timers, each with up to 4
IC/OC/PWM or pulse counter
– 16-bit, 6-channel advanced control timer:
up to 6 channels for PWM output, deadtime
generation and emergency stop
– 2 watchdog timers (Independent and
Window)
– SysTick timer: a 24-bit downcounter
- Up to 9 communication interfaces
– Up to 2 x I2C interfaces (SMBus/PMBus)
– Up to 3 USARTs (ISO 7816 interface, LIN,
IrDA capability, modem control)
– Up to 2 SPIs (18 Mbit/s)
– CAN interface (2.0B Active)
– USB 2.0 full speed interface

Pas mal la petite bête 😉
Alors je vais rajouter deux trois petite chose,
Pour vraiment utiliser au maximum toute ces fonctionnalités j’utilise Coocox IDE et le mapleIde pour l’upload.
Assez peut de chose sont vraiment prête avec la libMaple mais les choses semblent bien avancé.
Autre petite chose à noter, comme sur un FPGA, il est possible d’envoyer le programme en RAM ou en flash.
L’upload en flash est identique à celui d’une carte arduino classique, si la carte reboot, le même programme ce lance à chaque fois.
L’upload en RAM ne détruit pas le programme en flash, la carte ne redémarre pas après l’upload et le programme ce lance mais aprés un reboot c’est le programme en flash qui ce lancera, bien pratique pour du debug, si le programme plante, un reboot et la carte est comme avant !

Contrairement à certaine carte arduino, ce n’est pas ici un FTDI qui géré le port série et l’upload, à la place le bootloader Maple utilise le port usb hardware, un double bon point car pas d’intermédiaire donc un upload plus rapide et surtout un port usb utilisable à souhait !

Toute les broches de la carte Maple sont 5v tolérantes, excepté pour les broches analogiques, la maple ne comporte pas de régulation 5V par conséquent sont utilisation avec des shields arduino n’est possible uniquement si celle ci peuvent fonctionner en « vrai » 3v3.
Comme avec la carte chipkit, le convertisseur analogique/numérique est bien plus puissant que celui d’une carte arduino classique, avec en plus une précision de 12bit (au lieu de 10bit) et un temps de 1µs par conversion.

On remarquera la présence d’un port JTAG/SWD au format cms, en duo avec le débuggeur ST-Link d’une carte stm32-discovery la maple formera un couple parfait !

Je ne m’attarderai mais voici quelques photos de ce qui rend cette carte maple olimex sensationnel !

Le bus CAN, idéal pour un communication inter-maple et maple-automobile :

Le support pour carte micro SD, trés utile :

Le port UEXT, pour étendre les capacités de sa carte sans casse tête :

Le quartz 32KHz, pour l’utilisation de l’horloge RTC interne du STM32:

Seul petit regrée, l’utilisation d’un STM32 « medium-density », ne comportant par conséquent pas de convertisseur numérique analogique … dommage.
sur ce point la Maple RET6 est en avance.

Mais quoi qu’il en soit il est trés clair qu’il existe un gouffre entre le maple de leaflabs et celle d’olimex !
La preuve :

Et oui … c’est tout de suite pas le même niveau !

Bon coté hardware je pense avoir tout dis, maintenant coté software.
Sur ce point les deux board ce rejoignent ! Elles utilisent toutes deux le même IDE nommée mIDE (aka Maple IDE), une version modifié de l’ide arduino.
Comme avec l’IDE chipkit celui de Maple est en tout points identique à celui de l’ide arduino classique, excepté que le core et le compilateur ont été remplacé par une version spécial de gcc compatible ARM et plus particulièrement compatible STM32.

Pour plus d’info sur l’IDE, la libMaple c’est sur le wiki de leaflabs que ça ce passe !

Coté librairie les choses ont l’air d’avancé lentement mais surement, quelques librairies non officiel commence même à faire leurs apparitions !
cf : http://wiki.leaflabs.com/index.php?title=Libraries

Conclusion :
Je trouve cette carte plutôt sympa, d’une qualité impressionnante et surtout d’un prix vraiment intéressant !
Si vous êtes un bricoleur comme moi et que vous voulait aller toujours plus loin avec l’arduino achetez cette board !
Seul petit point négatif, le STM32 RBT6 et non RET6, avec le même pinout il aurait était plus intéressant (2x + de ram et de flash et un DAC 12bit intégré !).