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【e起DIY】低功耗蓝牙温湿度计：介绍、环境搭建、工程测试

感谢 e 络盟和 EEPW 对物料采购的大力支持。

本文介绍了恩智浦 FRDM-MCXW71 开发板的相关信息，包括外观参数、资源分布、原理图等，并搭建 VS Code 和 Zephyr IDE 开发环境，实现闪灯和串口打印等工程测试。

介绍

FRDM-MCXW71 是一款紧凑且可扩展的开发板，可快速基于 MCX W71 无线 MCU 开展原型设计。

FRDM-MCXW71 可评估 MCX W71 对 BLE、Zigbee、Thread 和 Matter 的多协议无线支持。

FRDM-MCXW71 包括一个板载 MCU-Link 调试器、便于访问 MCU I/O 的行业标准头、一个加速度传感器、一个光传感器和一个外接 SPI 闪存。

包装

包括 MCXW71 开发板、Type-C转USB数据线、说明书；

开发板

Top view

Bottom view

资源分布

参数特点

微控制器

• MCX W71 Arm™ Cortex™ -M33内核，主频为96MHz，1MB的应用闪存，256KB radio flash

存储器扩展

• MX25R6435FM2IL0 8 MB SPI闪存

连接

• BLE、Zigbee、Thread和Matter

• SPI/I²C/UART通过Arduino®、mikroBUS或Pmod™接头

• CAN-FD收发器

调试

• 带有CMSIS-DAP的板载MCU-Link调试器

• JTAG/SWD连接器

传感器

• FXLS8964AF三轴加速度传感器

• ALS-PT19-315C/L177/TR8光传感器

扩展选项

• Arduino®接头

• mikroBUS™

• Pmod™（未安装）

用户接口

• RGB用户LED，复位、ISP、唤醒按钮

详见：使用MCUXpresso的FRDM-MCXW71开发板 | NXP 半导体 .

原理图

主控

Arduino 接口

上电

开发板出厂程序为蓝牙串口控制板载 LED 颜色的示例程序；

• 使用 Type-C 数据线连接开发板和电脑，板载 RGB LED 三色全亮，显示白色；

• 使用 IoT Toolbox APP 蓝牙连接开发板，串口发送 0、1、2、3、4 分别实现全亮、红、蓝、绿、全灭 LED 状态；

环境搭建

• 下载 并安装 Visual Studio Code 软件；

  

• 

• 安装 MCUXpresso for VS Code 扩展插件；

  

• 

• Zephyr 开发环境需要一些主机依赖，比如：CMake、Python、Devicetree、Zephyr SDK 等。LinkServer还需要用NXP板载探头进行调试。

• 打开MCUXpresso扩展。在快速启动面板中，点击“打开 MCUXpresso 安装程序”；安装 Zephyr Developer，包括 Zephyr SDK；安装 LinkServer ；

  

• 

• 重启 VS Code 以启用环境变量的更改。

• 导入 Zephyr 仓库，在快速入门面板中点击导入仓库 ；

• 选择 Zephyr 仓库，导入器默认使用最新的 Zephyr 版本。选择文件夹的位置和名称，完成后，点击导入。

• 导入成功后，仓库会被成功添加到导入仓库视图中，该过程需耐心等待相关文件下载；

详见：Zephyr lab installation and preparation — MCUXpresso for VS Code documentation .

• 手机下载并安装 IoT Toolbox APP

详见：IoT Toolbox for Android - NXP Community .

工程测试

这里以串口打印字符串示例工程，对搭建好的 Zephyr 开发环境进行测试。

• 从 Zephyr 仓库导入 hello_world 应用，在 快速启动面板 中点击 “从仓库导入示例” ；

• 选择开发板时，输入 mcxw71 以找到目标 frdm_mcxw71 开发板；

• 选择示例时，输入 hello 即可找到应用 zephyr/samples/hello_world ；

• 对于应用程序类型，选择存储库应用程序；

• 点击导入，示例应会添加到项目视图中。

工程代码

展开左侧 Projects 目录，点击 hello_world/Project Files/src/main.c 文件并打开

 #include <stdio.h>
 
 int main(void)
 {
  printf("Hello World! %s\n", CONFIG_BOARD_TARGET);
 
  return 0;
 }

保存代码。

工程构建

• 点击“构建项目”图标即可构建项目；

• 构建结束后，终端视图显示内存使用情况；

调试上传

• 点击 Debug 图标以调试应用程序：

右下角会弹出一个提示，询问VSCode是否应该下载SVD文件。SVD 文件用于在调试器中查看硬件外设寄存器。该文件包含所有外围寄存器的寄存器名称和位字段。SVD文件对这个Hello World实验室来说并不重要。选择“别再问”更快，也能避免下载。

• 执行会暂停，VS Code 顶部会弹出一个调试工具栏。要继续执行，点击调试选项中的继续按钮；

效果演示

• 将串行监视器连接到主板的 COM 端口，配置波特率 115200 bps ；

• 点击 开始监视 ；

• 串口打印 Hello World 字符串；

闪灯

• 从 Zephyr 仓库导入 blinky 工程，在 快速启动面板 中点击 “从仓库导入示例” ；

• 选择开发板时，输入 mcxw71 以找到目标 frdm_mcxw71 开发板；

• 选择示例时，输入 blink 即可找到应用 zephyr/samples/blinky ；

• 对于应用程序类型，选择存储库应用程序；

• 点击导入，示例应会添加到项目视图中。

代码

展开左侧 Projects 目录，点击 Blinky/Project Files/src/main.c 文件并打开

 #include <stdio.h>
 #include <zephyr/kernel.h>
 #include <zephyr/drivers/gpio.h>
 
 /* 1000 msec = 1 sec */
 #define SLEEP_TIME_MS   1000
 
 /* The devicetree node identifier for the "led0" alias. */
 #define LED0_NODE DT_ALIAS(led0)
 
 /*
  * A build error on this line means your board is unsupported.
  * See the sample documentation for information on how to fix this.
  */
 static const struct gpio_dt_spec led = GPIO_DT_SPEC_GET(LED0_NODE, gpios);
 
 int main(void)
 {
  int ret;
  bool led_state = true;
 
  if (!gpio_is_ready_dt(&led)) {
   return 0;
  }
 
  ret = gpio_pin_configure_dt(&led, GPIO_OUTPUT_ACTIVE);
  if (ret < 0) {
   return 0;
  }
 
  while (1) {
   ret = gpio_pin_toggle_dt(&led);
   if (ret < 0) {
    return 0;
   }
 
   led_state = !led_state;
   printf("LED state: %s\n", led_state ? "ON" : "OFF");
   k_msleep(SLEEP_TIME_MS);
  }
  return 0;
 }

保存代码。

构建上传

• 点击“构建项目”图标即可构建项目；

• 构建结束后，终端视图显示内存使用情况；

  

• 

• 点击 Debug 图标以调试应用程序：

效果演示

板载 LED 闪烁，且串口打印 LED 亮灭状态；

总结

本文介绍了恩智浦 FRDM-MCXW71 开发板的相关信息，包括外观参数、资源分布、原理图等，并搭建 VS Code 和 Zephyr IDE 开发环境，实现闪灯和串口打印等工程测试，为相关产品的快速开发和功能测试提供了参考。

再次感谢 e 络盟和 EEPW 对物料采购的大力支持。