September 2018 UM2435 Rev 1 1/46
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UM2435
User manual
Bluetooth
®
Low Energy and 802.15.4 Nucleo pack
based on STM32WB Series microcontrollers
Introduction
The Nucleo pack (P-NUCLEO-WB55) with a Nucleo-68 board and a USB dongle provides
an affordable and flexible way for users to try out new concepts and build prototypes using
STM32WB microcontrollers with a 2.4 GHz radio interface.
This circuit block provides various combinations of performance, power consumption and
features. A 2.4 GHz RF transceiver supporting Bluetooth
®
specification v5.0 and IEEE
802.15.4-2011 PHY and MAC is supported.
Arduino™ Uno V3 connectivity and ST morpho headers allow the user to easily expand the
functionality of the Nucleo open development platform with a wide choice of specialized
shields.
The boards are based on a multiprotocol wireless 32-bit microcontroller, based on an Arm
®
Cortex
®
-M4 with FPU, featuring Bluetooth
®
Low Energy and 802.15.4 radio solution.
The STM32 Nucleo-68 board does not require any separate probe, as it integrates the
ST-LINK/V2-1 debugger/programmer. The board comes with the comprehensive free
STM32 software libraries and examples available with the STM32Cube package.
The USB dongle can be programmed through USB BootLoad or USB DFU. It is also
possible to debug/program it with an external STLink V2 (not delivered), using the SWD
interface.
www.st.com
Contents UM2435
2/46 UM2435 Rev 1
Contents
1 Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 Product marking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3 System requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4 Development toolchains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
5 Demonstration software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
6 Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
7 Hardware layout and configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
7.1 Nucleo-68 board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
7.2 USB dongle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
7.3 Getting started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
7.3.1 Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
7.3.2 Quick start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
7.3.3 Default boards configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
7.4 Embedded ST-LINK/V2-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.4.1 Drivers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7.4.2 ST-LINK/V2-1 firmware upgrade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.5 Power supply and selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
7.5.1 External power supply input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
7.5.2 External power supply output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
7.5.3 Internal power supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
7.6 Programing/debugging when the power supply
is not from USB ST-LINK (5V_ST_link) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
7.7 OSC clock sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.7.1 LSE: OSC 32 kHz clock supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.7.2 OSC clock supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7.8 Reset sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
7.9 Virtual COM port: LPUART/USART . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
7.10 LEDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
UM2435 Rev 1 3/46
UM2435 Contents
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7.11 Push buttons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
7.12 Current measurement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
7.13 Jumper configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
8 Connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
8.1 USB ST-LINK micro-B connector CN15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
8.2 Arduino™ Uno revision 3 connectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
8.3 ST Morpho connectors CN7 and CN10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
8.4 Extension connectors CN1 and CN2 on USB dongle . . . . . . . . . . . . . . . 41
Appendix A Nucleo-68 and USB dongle MCU IO assignment . . . . . . . . . . . . . . 42
9 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
List of tables UM2435
4/46 UM2435 Rev 1
List of tables
Table 1. Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Table 2. Example of codification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Table 3. Jumper and SB ON/OFF conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Table 4. Default jumper configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Table 5. Power sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 6. SB25 bypass USB PWR protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Table 7. LPUART1 and USART1 connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table 8. Configuration of jumpers and solder bridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Table 9. USB STLINK micro-B pinout (connector CN15) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Table 10. Arduino™ connectors pinout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 11. IO assignment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Table 12. Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
UM2435 Rev 1 5/46
UM2435 List of figures
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List of figures
Figure 1. Nucleo-68 and USB dongle boards (top view on the left, bottom view on the right). . . . . . . 7
Figure 2. Nucleo-68 hardware block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Figure 3. Nucleo-68 board (top view). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Figure 4. Nucleo-68 board (bottom view). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 5. Nucleo-68 board mechanical drawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 6. Nucleo-68 board schematics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Figure 7. Nucleo-68 board schematics - RF part . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Figure 8. Nucleo-68 board schematics - Connectors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 9. Nucleo-68 board schematics - Power management. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 10. Nucleo-68 board schematics - ST-Link/V2-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 11. USB dongle hardware block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figure 12. USB dongle board (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 13. USB dongle board (bottom view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 14. USB dongle mechanical drawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Figure 15. USB dongle schematics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Figure 16. USB composite device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Figure 17. ST-LINK debugger: JP1 configuration for on-board MCU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Figure 18. JP1[7-8]: 5V_STL power source. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Figure 19. JP1[3-4]: 5V_VIN power source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Figure 20. JP1[5-6]: 5V_USB_MCU power source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Figure 21. USB STLINK micro-B connector CN15 (front view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Figure 22. Arduino™ connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Figure 23. Arduino™ connector pinout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Figure 24. ST-Morpho connector pinout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Figure 25. Extension connectors pinout. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
