UM2275
دليل المستخدم

البدء باستخدام مكتبة MotionFD للكشف عن السقوط في الوقت الفعلي في توسعة X-CUBE-MEMS1 لـ STM32Cube

مقدمة

يعد MotionEC أحد مكونات مكتبة البرامج الوسيطة لبرنامج X-CUBE-MEMS1 ويعمل على STM3z2. ويوفر معلومات في الوقت الفعلي حول اتجاه الجهاز وحالة الحركة استنادًا إلى البيانات الواردة من الجهاز.
إنه يوفر المخرجات التالية: اتجاه الجهاز (الرباعيات، زوايا أويلر)، دوران الجهاز (وظيفة الجيروسكوب الافتراضي)، متجه الجاذبية والتسارع الخطي.
تهدف هذه المكتبة إلى العمل مع ST MEMS فقط.
يتم توفير الخوارزمية بتنسيق مكتبة ثابتة وهي مصممة للاستخدام على متحكمات STM32 المستندة إلى معماريات ARM® Cortex®-M0+ وARM® Cortex®-M3 وARM® Cortex®-M33 وARM® Cortex®-M4 وARM® Cortex®-M7.
إنه مبني على تقنية برنامج STM32Cube لتسهيل إمكانية النقل عبر وحدات التحكم الدقيقة STM32 المختلفة.
البرنامج يأتي مع sampيتم تشغيل التنفيذ على لوحة التوسعة X-NUCLEO-IKS4A1 أو X-NUCLEO-IKS01A3 على لوحة تطوير NUCLEO-F401RE أو NUCLEO-U575ZI-Q أو NUCLEO-L152RE.

اختصارات

الجدول 1. قائمة المختصرات

اختصار	وصف
واجهة برمجة التطبيقات	واجهة برمجة التطبيقات
ب س ب	حزمة دعم المجلس
واجهة المستخدم الرسومية	واجهة المستخدم الرسومية
هال	طبقة المواد الصلبة
بيئة تطوير متكاملة	بيئة تطوير متكاملة

مكتبة MotionFD الوسيطة في توسعة برنامج X-CUBE-MEMS1 لـ STM32Cube

2.1 MotionFD علىview
تعمل مكتبة MotionFD على توسيع وظائف برنامج X-CUBE-MEMS1.
تقوم المكتبة بجمع البيانات من مقياس التسارع ومستشعر الضغط وتوفير معلومات حول حدث سقوط المستخدم بناءً على البيانات من الجهاز.
تم تصميم المكتبة لـ ST MEMS فقط. لا يتم تحليل الوظائف والأداء عند استخدام أجهزة استشعار MEMS أخرى ويمكن أن تختلف بشكل كبير عما هو موضح في الوثيقة.
Sampيتوفر التنفيذ للوحة التوسعة X-NUCLEO-IKS4A1 وX-NUCLEO-IKS01A3، المثبتة على لوحة تطوير NUCLEO-F401RE، أو NUCLEO-U575ZI-Q، أو NUCLEO-L152RE.
2.2 مكتبة MotionFD
يمكن العثور على المعلومات الفنية التي تصف بشكل كامل وظائف ومعلمات واجهات برمجة تطبيقات MotionFD في ملف HTML المجمّع MotionFD_Package.chm file الموجود في مجلد الوثائق.
2.2.1 وصف مكتبة MotionFD
تدير مكتبة اكتشاف السقوط MotionFD البيانات المكتسبة من مقياس التسارع ومستشعر الضغط؛ وتتميز بما يلي:

• إمكانية التمييز بين ما إذا كان سقوط المستخدم قد حدث أم لا
• التعرف يعتمد فقط على بيانات مقياس التسارع ومستشعر الضغط
• البيانات المطلوبة لمقياس التسارع ومستشعر الضغطampتردد الصوت 25 هرتز
• متطلبات الموارد:
  – Cortex-M3: 3.6 كيلو بايت من التعليمات البرمجية و3.2 كيلو بايت من ذاكرة البيانات
  – Cortex-M33: 3.4 كيلو بايت من التعليمات البرمجية و3.2 كيلو بايت من ذاكرة البيانات
  – Cortex-M4: 3.4 كيلو بايت من التعليمات البرمجية و3.2 كيلو بايت من ذاكرة البيانات
  – Cortex-M7: 3.4 كيلو بايت من التعليمات البرمجية و3.2 كيلو بايت من ذاكرة البيانات
• متوفر لمعالجات ARM Cortex-M3 وARM Cortex-M33 وARM Cortex-M4 وARM Cortex-M7

2.2.2 واجهات برمجة تطبيقات MotionFD
واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بمكتبة MotionFD هي:

• uint8_t MotionFD_GetLibVersion(char *version)
  - يسترد نسخة المكتبة
  - *الإصدار هو مؤشر لمجموعة مكونة من 35 حرفًا
  - إرجاع عدد الأحرف في سلسلة الإصدار
• void MotionFD_Initialize(void)
  - يقوم بتنفيذ تهيئة مكتبة MotionFD وإعداد الآلية الداخلية

ملحوظة: يجب استدعاء هذه الوظيفة قبل استخدام مكتبة اكتشاف السقوط ويجب تمكين وحدة CRC في متحكم STM32 (في سجل تمكين الساعة الطرفية RCC).

• void MotionFD_Update (MFD_input_t *data_in, MFD_output_t *data_out)
  - تنفيذ خوارزمية اكتشاف السقوط
  - * معلمة data_in هي مؤشر إلى بنية تحتوي على بيانات الإدخال
  - المعلمات لنوع الهيكل MFD_input_t هي:
  ◦ AccX هي قيمة مستشعر التسارع في المحور X بالملليجرام
  ◦ AccY هي قيمة مستشعر التسارع في المحور Y بالملليجرام
  ◦ AccZ هي قيمة مستشعر التسارع في المحور Z بالملليجرام
  ◦ الضغط هو قيمة مستشعر الضغط بوحدة hPa
  – *معلمة data_out هي مؤشر إلى عدد يحتوي على العناصر التالية:
  ◦ MFD_NOFALL = 0
  ◦ MFD_FALL = 1
• void MotionFD_SetKnobs(عتبة السقوط العائمة، int32_t دلتا ارتفاع السقوط، وقت الاستلقاء العائم)
  - تعيين معلمات تكوين المكتبة
  – عتبة تسارع fall_threshold بالملليجرام
  – fall_altitude_delta فرق الارتفاع بالسنتيمتر
  - وقت الاستلقاء الوقت بالثواني دون حركة بعد الاصطدام
• void MotionFD_GetKnobs(float *fall_threshold، int32_t *fall_altitude_delta، float *lying_time)
  - الحصول على معلمات تكوين المكتبة
  – عتبة تسارع fall_threshold بالملليجرام
  – fall_altitude_delta فرق الارتفاع بالسنتيمتر
  - وقت الاستلقاء الوقت بالثواني دون حركة بعد الاصطدام

2.2.3 مخطط تدفق واجهة برمجة التطبيقات

2.2.4 الرمز التجريبي
يقوم كود العرض التوضيحي التالي بقراءة البيانات من مقياس التسارع ومستشعر الضغط ويحصل على كود حدث السقوط.

2.2.5 أداء الخوارزمية
تستخدم خوارزمية اكتشاف السقوط البيانات من مقياس التسارع ومستشعر الضغط فقط وتعمل بتردد منخفض (25 هرتز) لتقليل استهلاك الطاقة.

2.3 ثانيةampتطبيق le
يمكن التعامل بسهولة مع برنامج MotionFD الوسيط لبناء تطبيقات المستخدم؛ مثلampيتم توفير التطبيق في مجلد التطبيق.
تم تصميمه ليعمل على لوحة تطوير NUCLEO-F401RE أو NUCLEO-U575ZI-Q أو NUCLEO-L152RE المتصلة بلوحة التوسعة X-NUCLEO-IKS4A1 أو X-NUCLEO-IKS01A3.
يتعرف التطبيق على حدث سقوط المستخدم في الوقت الحقيقي.

يوضح الشكل أعلاه زر المستخدم B1 ومصابيح LED الثلاثة للوحة NUCLEO-F401RE. بمجرد تشغيل اللوحة، يضيء مصباح LED LD3 (PWR).
يلزم توصيل كبل USB لمراقبة البيانات في الوقت الفعلي. يتم تشغيل اللوحة بواسطة الكمبيوتر الشخصي عبر اتصال USB. يتيح وضع العمل هذا للمستخدم المكتشف حدث السقوط، وبيانات مقياس التسارع ومستشعر الضغط، ووقت التوقف.amp وأخيرًا، بيانات المستشعر الأخرى، في الوقت الفعلي، باستخدام MEMS-Studio.
2.4 تطبيق MEMS-Studio
لياليampيستخدم التطبيق تطبيق MEMS-Studio، والذي يمكن تنزيله من www.st.com.
الخطوة 1. تأكد من تثبيت برامج التشغيل الضرورية وتوصيل لوحة STM32 Nucleo مع لوحة التوسيع المناسبة بالكمبيوتر.
الخطوة 2. قم بتشغيل تطبيق MEMS-Studio لفتح نافذة التطبيق الرئيسية.
إذا تم توصيل لوحة STM32 Nucleo التي تحتوي على البرامج الثابتة المدعومة بالكمبيوتر الشخصي، فسيتم اكتشافها تلقائيًا.
اضغط على زر [الاتصال] لإنشاء اتصال بلوحة التقييم.

الخطوة 3. عند الاتصال بلوحة STM32 Nucleo مع البرامج الثابتة المدعومة، يتم فتح علامة التبويب [تقييم المكتبة].
لبدء وإيقاف تدفق البيانات، قم بتبديل [بدء] المناسب أو [توقف]   الزر الموجود على شريط الأدوات العمودي الخارجي.
يمكن أن تكون البيانات القادمة من المستشعر المتصل viewتم تحديد علامة التبويب [جدول البيانات] في الأداة الرأسية الداخلية

الخطوة 4. انقر فوق [اكتشاف السقوط] لفتح نافذة التطبيق المخصصة.

الخطوة 5. انقر فوق [حفظ في File] لفتح نافذة تكوين تسجيل البيانات. حدد بيانات المستشعر واكتشاف السقوط المراد حفظها في fileيمكنك البدء أو إيقاف الحفظ بالضغط على الزر المقابل.

الخطوة 6. يمكن استخدام وضع حقن البيانات لإرسال البيانات التي تم الحصول عليها مسبقًا إلى المكتبة واستلام النتيجة. حدد علامة التبويب [حقن البيانات] على شريط الأدوات الرأسي لفتح النافذة المخصصة view لهذه الوظيفة.

الخطوة 7. انقر فوق الزر [استعراض] لتحديد file مع البيانات الملتقطة مسبقًا بتنسيق CSV.
سيتم تحميل البيانات إلى الجدول في الوقت الحالي view.
ستصبح الأزرار الأخرى نشطة. يمكنك النقر على:
– زر [الوضع غير المتصل بالإنترنت] لتشغيل/إيقاف وضع عدم الاتصال بالإنترنت الخاص بالبرنامج الثابت (الوضع الذي يستخدم البيانات الملتقطة مسبقًا).
– أزرار [بدء]/[إيقاف]/[خطوة]/[تكرار] للتحكم في تغذية البيانات من MEMS-Studio إلى المكتبة.

2.5 المراجع
جميع الموارد التالية متاحة مجانًا على www.st.com.

1. UM1859: البدء باستخدام MEMS للحركة X-CUBE-MEMS1 وتوسيع برنامج الاستشعار البيئي لـ STM32Cube
2. UM1724: لوحات STM32 Nucleo-64 (MB1136)
3. UM3233: البدء مع MEMS-Studio

تاريخ المراجعة

الجدول 4. تاريخ مراجعة الوثيقة

تاريخ	إصدار	التغييرات
22-سبتمبر-2017	1	الإصدار الأولي.
6-فبراير-18	2	تمت إضافة مراجع إلى لوحة تطوير NUCLEO-L152RE والجدول 2. خوارزمية الوقت المنقضي (μs).
21-مارس-18	3	تم تحديث المقدمة والقسم 2.1 MotionFDview.
19-فبراير-19	4	تحديث الجدول 2. خوارزمية الوقت المنقضي (μs) والشكل 2. نواة STM32: مصابيح LED، الزر، العبور. تمت إضافة معلومات توافق لوحة التوسعة X-NUCLEO-IKS01A3.
17-سبتمبر-24	5	تم تحديث القسم المقدم، القسم 2.1: MotionFD overviewالقسم 2.2.1: وصف مكتبة MotionFD، القسم 2.2.2: واجهات برمجة تطبيقات MotionFD، القسم 2.2.5: أداء الخوارزمية، القسم 2.3: Sampالتطبيق، القسم 2.4: تطبيق MEMS-Studio

إشعار هام – اقرأ بعناية
تحتفظ شركة STMicroelectronics NV والشركات التابعة لها ("ST") بالحق في إجراء تغييرات وتصحيحات وتعزيزات وتعديلات وتحسينات على منتجات ST و/أو هذه الوثيقة في أي وقت دون إشعار. يجب على المشترين الحصول على أحدث المعلومات ذات الصلة بمنتجات ST قبل تقديم الطلبات. تُباع منتجات ST وفقًا لشروط وأحكام البيع الخاصة بشركة ST السارية وقت إقرار الطلب.
يعتبر المشترون مسؤولين بشكل كامل عن اختيار منتجات ST واختيارها واستخدامها، ولا تتحمل شركة ST أي مسؤولية عن مساعدة التطبيق أو تصميم منتجات المشترين.
لا يتم منح أي ترخيص، صريحًا أو ضمنيًا، لأي حق من حقوق الملكية الفكرية من قبل شركة ST هنا.
إن إعادة بيع منتجات ST بأحكام مختلفة عن المعلومات الواردة هنا يؤدي إلى إبطال أي ضمان تمنحه شركة ST لهذا المنتج.
ST وشعار ST هما علامتان تجاريتان لشركة ST. لمزيد من المعلومات حول العلامات التجارية لشركة ST، راجع www.st.com/trademarks. جميع أسماء المنتجات أو الخدمات الأخرى هي ملك لأصحابها.
تحل المعلومات الواردة في هذه الوثيقة محل المعلومات المقدمة مسبقًا في أي إصدارات سابقة من هذه الوثيقة.

© 2024 STMicroelectronics – جميع الحقوق محفوظة

المستندات / الموارد

مكتبة ST X-CUBE-MEMS1 MotionFD للكشف عن السقوط في الوقت الفعلي [بي دي اف] دليل المستخدم مكتبة X-CUBE-MEMS1 MotionFD للكشف عن السقوط في الوقت الفعلي، X-CUBE-MEMS1، مكتبة MotionFD للكشف عن السقوط في الوقت الفعلي، مكتبة الكشف عن السقوط في الوقت الفعلي، مكتبة الكشف عن السقوط، مكتبة الكشف، المكتبة

مراجع

• دليل المستخدم