Reinstalando firmware en una radiosonda: RS41 de Vaisala

Debe leer previamente estas dos entradas para poder seguir este proceso:

• 3R de radiosondas: RS41 de Vaisala
• ST-Link STM8/STM32 v2

Así estaremos en un punto que:

• Conoceremos el hardware de nuestra sonda, concretamente los modelos de: placa,  procesador y chip de radio.
• Tendremos instalados en nuestro ordenador y conoceremos el funcionamiento de los programas openocd y STM32Cube Programming 
• Dispondremos de un dispositivo  ST-Link V2 y lo tendremos  cableado correctamente con  la RS41
• Tendremos desbloqueada la sonda RS41 que queremos reprogramar frente a borrado y  escritura 

Vamos a proceder a instalar  elfirmware RS41-NFW que utiliza Arduino IDE para su compilación, que es posible que ya haya usado en algun proyecto con ESP32, y para la carga del firmware usaremos openOCD o STM32 Cube Programing

Concretamente vamos a instalar la versión: 

• "RS41-NFW v65, GPL-3.0 Franek Lada (nevvman, SP5FRA)" 

COMPILAR 

Siga las instrucciones del proyecto RS41-NFM, aquí solamente se comentan por encima, o se señala donde se encontraron dificaultades

Descargue librerias del proyecto

Descargue desde  https://github.com/Nevvman18/rs41-nfw los fuentes   y  descomprima el fichero ZIP. Las mas importantes son las carpetas o directorios_

• fw/arduino-ide_variant-files/ de la cual extraeremos una definiciónd e placas 
• rs41-nfw_sonde-firmware/ donde se encuentra el archivo .ino que finalmente compilaremos apra obtener las binarias apra cargar (.bin)

Añadir las placas STM32 

En preferencias del Arduino IDE incluir la siguiente librería https://github.com/stm32duino/BoardManagerFiles/raw/main/package_stmicroelectronics_index.json

En Gestor de placas cargar STM32 y cuando acabe rearrancar ArduinoIDE

Borrar cache

Compruebe si existe un fichero cache para las Arduino IDE y si existe bórrelo (para macOS lo encontramos en ~/Library/Application Support/arduino-ide )

Cambiar carpeta por defecto por la del proyecto

Localice la librería 

Library/Arduino15/packages/STMicroelectronics/hardware/stm32/x.x.x/variants/STM32L4xx

Borre 

"L412RB(I-T)xP"  con  rm -rf "L412RB(I-T)xP"

Copie la carpeta que hemos descargado de github, si la hemos dejado en el raiz para macOS se ahce  cp -r ~/L412RB\(I-T\)xP 

Modifique el fichero boards.txt de la versión (en nuestro caso 2.12.0) añadiendo

# Generic L412RBTxP

GenL4.menu.pnum.GENERIC_L412RBTXP=Generic L412RBTxP

GenL4.menu.pnum.GENERIC_L412RBTXP.upload.maximum_size=131072

GenL4.menu.pnum.GENERIC_L412RBTXP.upload.maximum_data_size=40960

GenL4.menu.pnum.GENERIC_L412RBTXP.build.board=GENERIC_L412RBTXP

GenL4.menu.pnum.GENERIC_L412RBTXP.build.product_line=STM32L412xx

GenL4.menu.pnum.GENERIC_L412RBTXP.build.variant=STM32L4xx/L412RB(I-T)xP

GenL4.menu.pnum.GENERIC_L412RBTXP.debug.svd_file={runtime.tools.STM32_SVD.path}/svd/STM32L4xx/STM32L412.svd

Selección de la placa en Arduino IDE.

• Para versiones anteriores (p. ej., RSM412):
• Selecciona la serie STM32F1 genérica en Herramientas (IDE), luego ve a Herramientas (IDE) -> Número de pieza de la placa: y selecciona la placa F100C8Tx genérica.
• Para versiones más recientes (p. ej., RSM414, RSM424):
• Selecciona la serie STM32L4 genérica en Herramientas (IDE), luego ve a Herramientas (IDE) -> Número de pieza de la placa: y selecciona la placa L412RBTxP genérica recién instalada. ¿No la ves? Asegúrate de haber seguido la guía anterior.
• Selecciona el programador (Upload) adecuado: Herramientas (IDE) -> Programador: -> STMicroelectronics ST-LINK.
• Selecciona la configuración de optimización del compilador como "Más pequeña" Smallest  (-Os por defecto). 

Modificar el fichero .ino

//===== Device revision definitions

/* CHANGE-ME! SELECT YOUR BOARD REVISION BY UNCOMMENTING THE RIGHT DEFINITION BELOW (model can be found written on the PCB at the bottom part, see compilation manual for more info)*/

 

#define RSM4x4 // New PCB versions, RSM4x4 AND RSM4x5 (based on MCU STM32L412RBT6 LQFP64)

// #define RSM4x2  // Old PCB versions, RSM4x2 and RSM4x1 (based on MCU STM32F100C8T6B LQFP48)

Compilar como "Exportar binario compilado" desde IDE 

Nos dará un error del tipo , que nos dice que tras compilar no puede cargarlo, no hay problema

getopt: illegal option -- a

Terminating...

Failed uploading: uploading error: exit status 1

Copiar el binario que se encuentra en la subcarpeta build del directorio donde hemos estado compilando con  openocd

openocd -f interface/stlink.cfg -c "transport select hla_swd" -c "set CPUTAPID 0x2ba01477" -f target/stm32l4x.cfg -c "init; halt; program RS41-NFW-Arduino.ino.bin 0x08000000 verify reset exit"

O mucho mas facil desde

STC32cubic Programmer

En STC32cubic programmer la secuencia de carga del firmware es la siguiente

13:42:27 : Opening and parsing file: rs41-nfw_sonde-firmware.ino.bin 13:42:27 : Memory Programming ... 13:42:27 : File : rs41-nfw_sonde-firmware.ino.bin 13:42:27 : Size : 70.11 KB 13:42:27 : Address : 0x08000000 13:42:27 : Erasing memory corresponding to segment 0: 13:42:27 : Erasing internal memory sectors [0 35] 13:42:28 : Download in Progress: 13:42:30 : File download complete 13:42:30 : Time elapsed during download operation: 00:00:02.447 13:42:30 : Verifying... 13:42:30 : Read progress: 13:42:30 : Time elapsed during verifying operation: 00:00:00.463 13:42:30 : Download verified successfully 13:42:30 : RUNNING Program ... 13:42:30 : Address: : 0x08000000 13:42:30 : Application is running, Please Hold on... 13:42:30 : Start operation achieved successfully

PRUEBAS

En la primera parte del fichero  .ino vienen las definiciones generales y las especi

íficas de los difersos modos:

• PIP
• CW
• APRS
• RTTY
• FOX
• HORUS V2 
• HORUS V3

En todos ellos puede ponerlos activos (true) o inactivos (false)

SECUENCIA DE ARRANQUE

LED DOBLE DE LA PLACA

Secuencia de arranque correcta

• rojo
• rojo y verde (naranja)
• rojo y verde (naranja) intermitente 2 por segundo
• rafaga de 5 verdes => Fin arranque
• rojo y verde (naranja) intermitente 2 seguidos
• verde intermitente
• verde fijo => OK

Secuencia de arranque erronea por baterias bajas

• rojo
• naranja

Significado DEL LED DE LA PLACA

Durante el arranque:

- Rojo parpadea 3 veces: condiciones incorrectas para la calibración de humedad cero;

se sale de la calibración.

- Rojo parpadea 5 veces: calibración de humedad cero cancelada debido a un error en el brazo del sensor.

- Rojo fijo: inicialización del hardware.

- Naranja fijo: inicialización del brazo del sensor y del circuito de calefacción,

y también inicialización parcial del GPS.

- Naranja intermitente breve: calibración en curso, ya sea reacondicionamiento,

corrección de temperatura o comprobación de humedad cero.

- Verde parpadea. 5 veces: configuración del firmware completada, ingreso al programa principal

Durante el funcionamiento:

- Rojo fijo: error importante, como error en el brazo del sensor,

error de calibración inicial del sensor, error de conexión RPM411 (si está configurado).

- Naranja fijo: advertencia, como falta de señal GPS o voltaje

de la batería por debajo de 'vBatWarnValue'.

- Naranja intermitente: modo de rendimiento GPS mejorado habilitado y la sonda sigue buscando satélites.

- Verde intermitente: modo de rendimiento GPS mejorado habilitado y

la sonda ha encontrado varios satélites y pronto volverá al modo listo para volar.

La información del LED para el caso del GPS depende de la opción de gpsOprationmode del .ino

• 0 - Totalmente desactivado (uso estacionario, como en una estación meteorológica;
• las coordenadas estacionarias se pueden especificar en gpsLat-gpsLong)
• 1 - Por defecto, siempre activado;
• 2 - Ahorro de energía estándar en posición estable (solo RSM4x2;
• función antigua que reduce el consumo cuando la señal GPS es fuerte;
• vuelve automáticamente al máximo rendimiento cuando es necesario).
• 3 - Gestión inteligente de GPS: algoritmo disponible solo para placas
• RSM4x4. Este algoritmo, junto con las funciones Super-S, PSMCT, ITFM,
• constelaciones y mensajes GNS del GPS M10 u-blox, permite una mejora
• considerable en el consumo de energía y la resistencia a interferencias.

- Verde fijo: todos los sistemas funcionan correctamente y sin errores; la sonda está lista para ser lanzada. LED DEL GPS (bajo el chip)

Verde intermitente (Funciona del GPS)

MODOS

comun a todos

// TX power, 0 = -1dBm (~0.8mW), 1 = 2dBm (~1.6mW),

2 = 5dBm (~3 mW), 3 = 8dBm (~6 mW), 4 = 11dBm (~12 mW),

5 = 14dBm (25 mW), 6 = 17dBm (50 mW), 7 = 20dBm (100 mW)

PIP

Emitir un pitido de forma intermitente

// Pip:

bool pipEnable = false; // Enable pip tx mode (carrier)

constexpr float pipFrequencyMhz = 432.7; // Pip tx frequency

constexpr uint16_t pipLengthMs = 100; // Pip signal length in ms

constexpr uint16_t pipRepeat = 3; // Pip signal repeat count in 1 transmit window

constexpr int8_t pipRadioPower = 7;

CW

Transmite en Morse

morseUnitTime = 40 es una velocidad muy alta

Valor (ms)	Velocidad (WPM)	Sensación
40	30	Muy rápido (Nivel experto)
60	20	Rápido pero legible
80	15	Velocidad ideal para pruebas
100	12	Lento y muy claro

// Morse: // bool morseEnable = true; // Enable morse tx mode bool morseEnable = false; // disable morse tx mode constexpr float morseFrequencyMhz = 434.6; // Morse tx frequency constexpr uint16_t morseUnitTime = 40; // Morse unit time constexpr int8_t morseRadioPower = 7;

Advertencia importante

Las modificaciones, configuraciones y procedimientos descritos en este sitio pueden implicar riesgos técnicos, legales o de seguridad. El autor no se responsabiliza del mal funcionamiento de los equipos, daños permanentes, pérdida de garantía ni de posibles infracciones legales derivadas del uso de esta información.
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