基于STM32的物联网环境监测与远程控制系统实训套件-淘宝网任务1 开发环境IDE安装及配置一、任务描述安装STM32CubeMX和Keil uVision5软件搭建IDE开发环境掌握STM32CubeMX和Keil uVision5的基本配置能力。通过本任务掌握 STM32CubeMX 图形化配置工具的使用方法以及 Keil uVision5 编译、调试环境的基本配置能力为后续 STM32 单片机程序开发奠定基础。二、任务目标1.知识目标1了解STM32开发所需的两款核心软件STM32CubeMX图形化配置工具、Keil uVision5编译/调试IDE。2掌握两款软件的安装流程、激活方法、环境依赖配置。3理解STM32CubeMX工程生成、Keil工程导入与编译配置的基本原理。2.能力目标1能够独立完成STM32CubeMX的下载、安装、固件库安装与基础配置。2能够独立完成Keil uVision5的安装、注册激活、器件库安装、编译器配置。3能够使用STM32CubeMX生成工程并在Keil中完成编译、下载配置实现环境联调。3.素质目标1培养严谨、规范的软件安装与环境配置习惯。2提升自主学习、问题排查与解决实际操作问题的能力。3树立嵌入式开发环境标准化搭建的工程意识。三、任务重难点1.任务重点1STM32CubeMX安装与固件库MCU Package安装。2Keil uVision5注册激活、对应STM32芯片支持包安装。3STM32CubeMX生成MDK-ARM工程在Keil中正确打开、编译、配置下载器。4开发环境完整联调确保无报错、可正常编译工程。2.任务难点1Keil uVision5成功激活避免注册失败、权限问题。2STM32CubeMX对应型号芯片固件库下载与安装。3开发环境跨软件联动配置CubeMX生成→Keil编译。四、知识准备集成开发环境Integrated Development Environment简称IDE是用于提供程序开发环境的应用程序一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面等工具。IDE集成了代码编写、分析、编译、调试等功能是一体化的开发软件。所有具备这一特性的软件或者软件套组都可以称作集成开发环境。目前市场上常用的STM32微处理器开发的IDE有Eclipse、IAR、LiteOS Studio、Keil uVision5等本书使用 Keil uVision5作为开发IDE用于编辑、编译、链接、调试程序代码并烧录程序到STM32开发板。另外为生成STM32开发板初始化代码还需要使用STM32CubeMX软件。Keil uVision5是Keil公司(ARM公司之一)推出的Keil MDKv5该版本使用uVision5 IDE集成开发环境是目前针对ARM微控制器尤其是基于ARMCortex-M内核的微控制器最佳的一款集成开发工具。Keil uVision5主界面如图1所示图1 Keil uVision5主界面STM32CubeMX是意法半导体(ST)推出的STM32芯片图形化配置工具是基于java环境运行的一个插件安装STM32CubeMX软件之前需要先安装java运行环境用于STM32产品的配置及使用图形化向导生成C初始化代码可大大减少开发工作的时间和成本。STM32CubeMX主界面如图2所示图2 STM32CubeMX主界面STM32CubeMX配置流程1选择芯片系列、型号、封装引脚新建工程2配置SYS、RCC、USART等引脚信息3时钟配置4设置工程名称、路径编程环境芯片和固件包等信息5生成C初始化代码可以在KEIL、IAR、GCC等开编译器中使用。五、任务实现任务1.1 STM32CubeMX软件安装1.下载安装java开发工具包JDK。1登录Oracle官网点击搜索按钮如图3所示图3 Oracle官网2搜索jdk如图4所示点击Java Download Central下方链接进入下载中心界面根据自己的系统选择合适的版本以Java SE 11为例点击JDK Download如图5所示进入Java SE Development Kit 11 Downloads下载页面找到jdk-11.0.10_windows-x64_bin.exe进行下载。图4 搜索jdk图5 点击JDK Download3双击打开JDK安装程序根据安装向导安装点击“下一步”如图6所示。图6 JDK安装向导4选择“开发工具” 点击“下一步”如图7所示。图7 选择“开发工具”5等待安装完成点击“关闭”如图8所示。图8 点击“关闭”2.配置环境变量。1右键单击桌面上的“计算机”图标在弹出的右键菜单中选“属性”打开属性窗口 选择“高级系统设置”如图9所示。图9 选择“高级系统设置”2进入“系统属性”界面点击“高级”选项卡下的“环境变量”按钮如图10所示。图10 点击“环境变量”按钮3进入设置环境变量界面在“系统变量”下方点击“新建”按钮在新建系统变量界面输入变量名JAVA_HOME变量值C:\Program Files\Java\jdk-11.0.10变量值与JDK安装路径必须保持一致然后点击“确定”按钮如图11所示。图11 新建JAVA_HOME环境变量4选择系统变量Path点击“编辑”按钮在编辑系统变量界面的变量值后添加“%JAVA_HOME%\bin;”点击“确定”按钮如图12所示。图12 编辑环境变量Path5测试环境变量是否配置成功。点击桌面左下角“开始”按钮在弹出的开始菜单中点击“运行”按钮然后键入“cmd”在提示符下输入命令java -version出现如图13所示信息说明环境变量配置成功。图13 环境变量配置成功3.下载安装STM32CubeMX软件1登录ST官网。搜索STM32CubeMX如图14所示图14 ST官网搜索STM32CubeMX3找到STM32CubeMX选择该软件的版本点击“Get Software”按钮如图15所示注册ST官方账号并进行下载。图15 点击“Get Software”按钮3下载完后解压安装包双击打开安装程序图16 STM32CubeMX安装向导4等待安装完成点击“Done”如图17所示。图17 点击“Done”完成安装4.下载安装STM32 MCU软件开发包1双击打开STM32CubeMX软件进入主界面。选择“Help” - “Manage embedded software packages”如图18所示。图18 Manage embedded software packages2根据STM32开发板所用芯片型号选择合适的软件开发包进行安装。本书实验开发板芯片型号属于STM32F1系列因而选择“STM32Cube MCU Packages”下的“STM32F1”勾选最新版本软件开发包单击“Install Now”进行下载如图19所示。图19 下载安装STM32Cube MCU Package3下载安装完成后如图20所示。图20 STM32Cube MCU Package安装完成5.STM32CubeMX软件安装环境检查1双击STM32CubeMX软件图标图21 点击“ACCESS TO MCU SELECTOR”2在随后出现的界面的左侧列表中勾选“core” -“ARM Cortex-M3”“Series” -“STM32F1”“Line” -“STM32F103”“Package” -“LQFP48”然后双击右侧芯片型号STM32F103C8Tx新建工程如图22所示。图22 选择STM32F103C8Tx型号芯片3出现如图23所示界面表示工程创建成功STM32CubeMX软件环境安装无误。图23 成功创建工程任务1.2 Keil uVision5软件安装1.下载安装Keil uVision5软件1登录Keil官方网站的Download Products页面单击“MDK-Arm”如图24所示。图24 Keil官方网站的Download Products页面2在随后弹出的页面中填写个人信息并提交即可看到下载链接。单击“MDK533.EXE”按钮如图25所示。图25 单击“MDK533.EXE”按钮3下载完成后双击Keil安装包根据安装向导进行安装如图26所示。图26 Keil安装向导4接受协议选择安装目录填写个人信息之后进入安装当出现弹窗提示是否要安装通用串行总线控制器时选择“安装”如图27所示。图27 安装通用串行总线控制器5最后点击“Finish”完成安装如图28所示。图28 安装完成2.下载安装Keil uVision5芯片pack包在浏览器地址栏输入Keil.STM32F1xx_DFP.2.4.0.packeil.STM32F1xx_DFP.2.4.载包网址Arm Keil | Devices下载STM32F103C8T6的pack包Keil.STM32F1xx_DFP.2.4.1并安装如图29所示。图29 安装Keil.STM32F1xx_DFP.2.4.1.pack3.Keil uVision5软件安装环境检查1在Keil uVision5界面点击“Project”菜单下的“New uVision Project”如图30所示。图30 新建工程2选择工程保存路径填写工程名称点击保存如图31所示。图31 选择工程保存路径3选择芯片pack包型号点击“OK”如图32所示。图32 选择芯片pack包型号4出现如图33界面表示已经创建生成一个基础工程Keil uVision5环境安装无误。图33 创建生成一个基础工程 模块2 STM32程序开发-项目1 搭建工程-任务1 开发环境IDE安装及配置
基于STM32的物联网环境监测与远程控制系统实训套件-淘宝网任务1 开发环境IDE安装及配置一、任务描述安装STM32CubeMX和Keil uVision5软件搭建IDE开发环境掌握STM32CubeMX和Keil uVision5的基本配置能力。通过本任务掌握 STM32CubeMX 图形化配置工具的使用方法以及 Keil uVision5 编译、调试环境的基本配置能力为后续 STM32 单片机程序开发奠定基础。二、任务目标1.知识目标1了解STM32开发所需的两款核心软件STM32CubeMX图形化配置工具、Keil uVision5编译/调试IDE。2掌握两款软件的安装流程、激活方法、环境依赖配置。3理解STM32CubeMX工程生成、Keil工程导入与编译配置的基本原理。2.能力目标1能够独立完成STM32CubeMX的下载、安装、固件库安装与基础配置。2能够独立完成Keil uVision5的安装、注册激活、器件库安装、编译器配置。3能够使用STM32CubeMX生成工程并在Keil中完成编译、下载配置实现环境联调。3.素质目标1培养严谨、规范的软件安装与环境配置习惯。2提升自主学习、问题排查与解决实际操作问题的能力。3树立嵌入式开发环境标准化搭建的工程意识。三、任务重难点1.任务重点1STM32CubeMX安装与固件库MCU Package安装。2Keil uVision5注册激活、对应STM32芯片支持包安装。3STM32CubeMX生成MDK-ARM工程在Keil中正确打开、编译、配置下载器。4开发环境完整联调确保无报错、可正常编译工程。2.任务难点1Keil uVision5成功激活避免注册失败、权限问题。2STM32CubeMX对应型号芯片固件库下载与安装。3开发环境跨软件联动配置CubeMX生成→Keil编译。四、知识准备集成开发环境Integrated Development Environment简称IDE是用于提供程序开发环境的应用程序一般包括代码编辑器、编译器、调试器和图形用户界面等工具。IDE集成了代码编写、分析、编译、调试等功能是一体化的开发软件。所有具备这一特性的软件或者软件套组都可以称作集成开发环境。目前市场上常用的STM32微处理器开发的IDE有Eclipse、IAR、LiteOS Studio、Keil uVision5等本书使用 Keil uVision5作为开发IDE用于编辑、编译、链接、调试程序代码并烧录程序到STM32开发板。另外为生成STM32开发板初始化代码还需要使用STM32CubeMX软件。Keil uVision5是Keil公司(ARM公司之一)推出的Keil MDKv5该版本使用uVision5 IDE集成开发环境是目前针对ARM微控制器尤其是基于ARMCortex-M内核的微控制器最佳的一款集成开发工具。Keil uVision5主界面如图1所示图1 Keil uVision5主界面STM32CubeMX是意法半导体(ST)推出的STM32芯片图形化配置工具是基于java环境运行的一个插件安装STM32CubeMX软件之前需要先安装java运行环境用于STM32产品的配置及使用图形化向导生成C初始化代码可大大减少开发工作的时间和成本。STM32CubeMX主界面如图2所示图2 STM32CubeMX主界面STM32CubeMX配置流程1选择芯片系列、型号、封装引脚新建工程2配置SYS、RCC、USART等引脚信息3时钟配置4设置工程名称、路径编程环境芯片和固件包等信息5生成C初始化代码可以在KEIL、IAR、GCC等开编译器中使用。五、任务实现任务1.1 STM32CubeMX软件安装1.下载安装java开发工具包JDK。1登录Oracle官网点击搜索按钮如图3所示图3 Oracle官网2搜索jdk如图4所示点击Java Download Central下方链接进入下载中心界面根据自己的系统选择合适的版本以Java SE 11为例点击JDK Download如图5所示进入Java SE Development Kit 11 Downloads下载页面找到jdk-11.0.10_windows-x64_bin.exe进行下载。图4 搜索jdk图5 点击JDK Download3双击打开JDK安装程序根据安装向导安装点击“下一步”如图6所示。图6 JDK安装向导4选择“开发工具” 点击“下一步”如图7所示。图7 选择“开发工具”5等待安装完成点击“关闭”如图8所示。图8 点击“关闭”2.配置环境变量。1右键单击桌面上的“计算机”图标在弹出的右键菜单中选“属性”打开属性窗口 选择“高级系统设置”如图9所示。图9 选择“高级系统设置”2进入“系统属性”界面点击“高级”选项卡下的“环境变量”按钮如图10所示。图10 点击“环境变量”按钮3进入设置环境变量界面在“系统变量”下方点击“新建”按钮在新建系统变量界面输入变量名JAVA_HOME变量值C:\Program Files\Java\jdk-11.0.10变量值与JDK安装路径必须保持一致然后点击“确定”按钮如图11所示。图11 新建JAVA_HOME环境变量4选择系统变量Path点击“编辑”按钮在编辑系统变量界面的变量值后添加“%JAVA_HOME%\bin;”点击“确定”按钮如图12所示。图12 编辑环境变量Path5测试环境变量是否配置成功。点击桌面左下角“开始”按钮在弹出的开始菜单中点击“运行”按钮然后键入“cmd”在提示符下输入命令java -version出现如图13所示信息说明环境变量配置成功。图13 环境变量配置成功3.下载安装STM32CubeMX软件1登录ST官网。搜索STM32CubeMX如图14所示图14 ST官网搜索STM32CubeMX3找到STM32CubeMX选择该软件的版本点击“Get Software”按钮如图15所示注册ST官方账号并进行下载。图15 点击“Get Software”按钮3下载完后解压安装包双击打开安装程序图16 STM32CubeMX安装向导4等待安装完成点击“Done”如图17所示。图17 点击“Done”完成安装4.下载安装STM32 MCU软件开发包1双击打开STM32CubeMX软件进入主界面。选择“Help” - “Manage embedded software packages”如图18所示。图18 Manage embedded software packages2根据STM32开发板所用芯片型号选择合适的软件开发包进行安装。本书实验开发板芯片型号属于STM32F1系列因而选择“STM32Cube MCU Packages”下的“STM32F1”勾选最新版本软件开发包单击“Install Now”进行下载如图19所示。图19 下载安装STM32Cube MCU Package3下载安装完成后如图20所示。图20 STM32Cube MCU Package安装完成5.STM32CubeMX软件安装环境检查1双击STM32CubeMX软件图标图21 点击“ACCESS TO MCU SELECTOR”2在随后出现的界面的左侧列表中勾选“core” -“ARM Cortex-M3”“Series” -“STM32F1”“Line” -“STM32F103”“Package” -“LQFP48”然后双击右侧芯片型号STM32F103C8Tx新建工程如图22所示。图22 选择STM32F103C8Tx型号芯片3出现如图23所示界面表示工程创建成功STM32CubeMX软件环境安装无误。图23 成功创建工程任务1.2 Keil uVision5软件安装1.下载安装Keil uVision5软件1登录Keil官方网站的Download Products页面单击“MDK-Arm”如图24所示。图24 Keil官方网站的Download Products页面2在随后弹出的页面中填写个人信息并提交即可看到下载链接。单击“MDK533.EXE”按钮如图25所示。图25 单击“MDK533.EXE”按钮3下载完成后双击Keil安装包根据安装向导进行安装如图26所示。图26 Keil安装向导4接受协议选择安装目录填写个人信息之后进入安装当出现弹窗提示是否要安装通用串行总线控制器时选择“安装”如图27所示。图27 安装通用串行总线控制器5最后点击“Finish”完成安装如图28所示。图28 安装完成2.下载安装Keil uVision5芯片pack包在浏览器地址栏输入Keil.STM32F1xx_DFP.2.4.0.packeil.STM32F1xx_DFP.2.4.载包网址Arm Keil | Devices下载STM32F103C8T6的pack包Keil.STM32F1xx_DFP.2.4.1并安装如图29所示。图29 安装Keil.STM32F1xx_DFP.2.4.1.pack3.Keil uVision5软件安装环境检查1在Keil uVision5界面点击“Project”菜单下的“New uVision Project”如图30所示。图30 新建工程2选择工程保存路径填写工程名称点击保存如图31所示。图31 选择工程保存路径3选择芯片pack包型号点击“OK”如图32所示。图32 选择芯片pack包型号4出现如图33界面表示已经创建生成一个基础工程Keil uVision5环境安装无误。图33 创建生成一个基础工程