ST com STEVAL-IOD04KT1 مستشعر الإلكترونيات الدقيقة متعدد الوظائف

مقدمة

STSW-IOD04K عبارة عن حزمة برامج تتيح لك تمكين اتصال IO-Link بين STEVAL-IOD004V1 (مضمن في STEVAL-IOD04KT1 ولكنه غير متوفر للبيع المنفصل) و IO-Link رئيسي ، من خلال جهاز الإرسال والاستقبال L6364W. استنادًا إلى STM32CubeHAL ، يقوم STSW-IOD04K بتوسيع STM32Cube. يوفر حزمة دعم اللوحة (BSP) لاتصالات IO-Link استنادًا إلى مكتبة المكدس التجريبية التي تدير البيانات القادمة من مستشعر درجة الحرارة الداخلي L6364W والمستشعرات الصناعية MEMS الموجودة على متن الطائرة: IIS2MDC (دقة عالية ، منخفضة جدًا- الطاقة ، مقياس مغناطيسي الإخراج الرقمي ثلاثي المحاور) و ISM3DHCX (مقياس تسارع ثلاثي الأبعاد وجيروسكوب ثلاثي الأبعاد دائمًا قيد التشغيل).
تسهل بنية هذا البرنامج التطبيقي التكامل مع البرامج الأخرى المستندة إلى STM32Cube لإنشاء ملفات examples لتقنيات التطبيق الأكثر شيوعًا. تتيح المكتبات المضمنة وظائف لنظام حقيقي وقابل للاستخدام للمطورين. تسمح برامج تشغيل الأجهزة والتفاصيل المجردة منخفضة المستوى لمكونات البرامج الوسيطة والتطبيقات بالوصول إلى البيانات بطريقة مستقلة عن الأجهزة. تشتمل مكتبات البرامج الوسيطة على مكدس تجريبي خاص بـ IO-Link من ST. يمكنك استخدام حزمة برامج STSW-IOD04K في بيئات تطوير متكاملة مختلفة (IDEs): IAR و Keil و STM32CubeIDE. ويشمل أيضًا IODD file ليتم تحميلها على الرابط الرئيسي IO-Link الخاص بالمستخدم.

ابدء

زيادةview
يوسع STSW-IOD04K وظائف STM32Cube. تتيح حزمة البرامج نقل بيانات IO-Link لأجهزة الاستشعار الصناعية على STEVAL-IOD004V1 باتجاه رئيسي IO-Link متصل من خلال اتصال IO-Link. ميزات الحزمة الرئيسية هي:

• حزمة البرامج الثابتة لإنشاء تطبيقات جهاز IO-Link استنادًا إلى وحدة التحكم الدقيقة STM32G071EB
• مكتبات البرامج الوسيطة التي تتميز بمكدس تجريبي لجهاز IO-Link لـ L6364W لإدارة مستشعرات IIS2MDC و ISM330DHCX MEMS
• ثنائي جاهز للاستخدام لنقل بيانات مستشعر جهاز IO-Link
• سهولة النقل عبر عائلات MCU المختلفة ، بفضل STM32Cube
• شروط ترخيص مجانية وسهلة الاستخدام

بنيان
يصل البرنامج التطبيقي إلى STEVAL-IOD004V1 من خلال طبقات البرنامج التالية:

• طبقة STM32Cube HAL ، التي توفر مجموعة بسيطة وعامة ومتعددة المثيلات من واجهات برمجة التطبيقات (APIs) للتفاعل مع طبقات التطبيق والمكتبة والمكدس العلوية. يحتوي على واجهات برمجة تطبيقات عامة وملحقة ويتم بناؤه مباشرة حول بنية عامة. يسمح للطبقات المتتالية مثل طبقة البرامج الوسيطة بتنفيذ وظائف دون الحاجة إلى تكوينات أجهزة محددة لوحدة تحكم دقيقة معينة (MCU). تعمل هذه البنية على تحسين إمكانية إعادة استخدام كود المكتبة وتضمن سهولة النقل على الأجهزة الأخرى.
• طبقة حزمة دعم اللوحة (BSP) ، والتي تدعم جميع الأجهزة الطرفية على اللوحة باستثناء MCU. توفر هذه المجموعة المحدودة من واجهات برمجة التطبيقات واجهة برمجة لبعض الأجهزة الطرفية الخاصة باللوحة مثل LED وزر المستخدم وما إلى ذلك. تساعد هذه الواجهة أيضًا في تحديد إصدار اللوحة المحدد.

الشكل 1. هندسة البرمجيات STSW-IOD04K

المجلدات

الشكل 2. هيكل مجلد STSW-IOD04K

تتضمن حزمة البرامج المجلدات التالية:

• التوثيق: HTML مترجم file تم إنشاؤه من التعليمات البرمجية المصدر التي توضح بالتفصيل مكونات البرنامج وواجهات برمجة التطبيقات (واحد لكل مشروع).
• برامج التشغيل: برامج تشغيل HAL وبرامج التشغيل الخاصة باللوحة لكل لوحة أو منصة أجهزة مدعومة ، بما في ذلك المكونات الموجودة على اللوحة وطبقة تجريد الأجهزة المستقلة عن البائع CMSIS لسلسلة معالجات ARM Cortex-M.
• Middlewares: مكتبات وبروتوكولات تتميز بإدارة المكدس الصغير IO-Link وأجهزة الاستشعار.
• المشاريع: sampلو تنفيذ عقدة متعددة أجهزة الاستشعار الصناعية IO-Link. تم توفير هذا التطبيق لوحدة التحكم الدقيقة STM32G071EB لثلاث بيئات تطوير: IAR Embedded Workbench for ARM ، RealView مجموعة تطوير وحدة التحكم الدقيقة (MDK-ARM-STR) و STM32CubeIDE.

واجهات برمجة التطبيقات
توجد معلومات فنية مفصلة مع وظيفة واجهة برمجة تطبيقات المستخدم الكاملة ووصف المعلمة بتنسيق HTML مترجم file في مجلد "الوثائق".

Sampلو وصف التطبيق
يوفر مجلد المشاريع ملفاتample ، الذي يستخدم STEVAL-IOD004V1 مع جهاز الإرسال والاستقبال L6364W ، وأجهزة الاستشعار الصناعية ISM330DHCX / IIS2MDC.
المشاريع الجاهزة للإنشاء متاحة للعديد من IDEs. يمكنك تحميل أحد الملفات الثنائية files من STSW-IOD04K من خلال STM32CubeProgrammer أو ميزة البرمجة في IDE الخاص بك. لتشغيل STEVAL-IOD004V1 وتشغيل البرنامج الثابت ، يمكنك اختيار أحد الخيارات أدناه:

• قم بتوصيل مبرمج MCU الخاص بك (على سبيل المثالample ، STLINK-V3MINI) إلى اللوحة من خلال الموصل J1 ؛ قم بتشغيل اللوحة بواسطة 24 فولت الموفر من رئيسي IO-Link ؛ على المبرمج الخاص بك ، حدد الملف الثنائي file وميض ثم متابعة برمجة MCU.

ملحوظة
للإجراء أعلاه ، تحتاج إلى منفذي USB (أحدهما للمبرمج والآخر لمنفذ IO-Link الرئيسي).

• قم بتوصيل مبرمج MCU الخاص بك (على سبيل المثالample ، STLINK-V3MINI) إلى اللوحة من خلال الموصل J1 ؛ قم بتزويد MCU بمصدر طاقة 3.3 فولت متصل باللوحة من خلال J2 (دبوس 2 = GND ؛ دبوس 4 = 3.3 فولت) ؛ على المبرمج الخاص بك ، حدد الملف الثنائي file وميض ثم برمجة MCU.

يمكن توصيل مبرمج STLINK-V3MINI بـ STEVAL-IOD004V1 بواسطة J1 (10 طرق ، صفين) من خلال الكبل المسطح ذي 14 سنًا والمضمن في الطقم: يظل دبابيسان على الجانبين الأيمن والأيسر للكابل غير متصلين. بالنظر إلى الجانب العلوي للوحة وترك موصل IO-Link M8 على يمينك ، يجب توصيل الكبل بحيث يكون الخط الأحمر في الأعلى ، كما هو موضح أدناه.

الشكل 3. STEVAL-IOD004V1 و STLINK-V3MINI - مخطط التوصيل

لتقييم البرنامج الثابت STSW-IOD04K ، قم بتحميل IODD file على أداة التحكم الخاصة بـ IO-Link الرئيسي الخاص بك وقم بتوصيله بـ STEVAL-IOD004V1 بواسطة كبلات ومحولات IO-Link المضمنة في المجموعة ، أو بواسطة أي كابل متوافق آخر. يمكنك استخدام أي إصدار رئيسي آخر لـ IO-Link v1.1 مع أداة التحكم ذات الصلة. في السابقampفي القسم 2.2 ، فإن IO-Link الرئيسي هو P-NUCLEO-IOM01M1 ، وأداة التحكم ذات الصلة هي أداة التحكم في IO-Link التي طورتها TEConcept (شريك ST) ويكتمل الاتصال بمقبس M12 لكابل سلك مجاني ( Katlax p / n CBF12-S44N0-1.5BPUR).

دليل إعداد النظام

وصف الأجهزة

طقم تقييم STEVAL-IOD04KT1
STEVAL-IOD04KT1 عبارة عن مجموعة تصميم مرجعية تستغل ميزات جهاز الإرسال والاستقبال L6364W IO-Link ثنائي القناة. تتكون المجموعة من اللوحة الرئيسية STEVAL-IOD004V1 (غير متوفرة للبيع) ، وأداة مبرمج ومصحح أخطاء STLINK-V3MINI ، وكابل مسطح من 14 سنًا ، ومحول موصل صناعي قياسي من M8 إلى M12. تعمل المجموعة كمستشعر صناعي ذكي حديث يتم توصيله بمحور IO-Link رئيسي (أو واجهة PLC مناسبة). مصدر الطاقة لوحدة التحكم MCU ، وأجهزة الاستشعار ، والأجهزة المنطقية الأخرى مشتق من وحدة تحكم محول DC-DC المضمنة في L6364W. يقوم المتحكم الدقيق STM32G071EB الموجود على اللوحة بتشغيل مكدس IO-Link التجريبي v.1.1 ، والذي يتحكم في اتصال IO-Link ، وكود البرنامج الذي يدير جهاز الإرسال والاستقبال L6364W وأجهزة الاستشعار الصناعية MEMS. تم تحقيق الأبعاد الصغيرة للوحة الرئيسية بفضل الأحجام الصغيرة لخيارات حزمة CSP من L6364W و STM32G071EB. قم بتوصيل اللوحة الرئيسية بوحدة IO-Link الرئيسية عبر المحول وموصل M8 المضمن في المجموعة للتشغيل العادي. قم بتوصيل نفس اللوحة بـ STLINK-V3MINI من خلال الكبل المسطح فقط إذا كنت تريد برمجة STM32G071EB باستخدام برنامج ثابت جديد.

الشكل 4. مجموعة تقييم STEVAL-IOD04KT1

إعداد الأجهزة

توضح الخطوات التالية كيفية التحكم في STEVAL-IOD004V1 من خلال P-NUCLEO-IOM01M1.

• الخطوة 1. قم بتوصيل P-NUCLEO-IOM01M1 بـ STEVAL-IOD004V1 من خلال ثلاثة أسلاك (L + و L- / GND و CQ). يشتمل STEVAL-IOD04KT1 على موصل M8 (مقبس رباعي الاتجاهات) إلى M12 (قابس خماسي الاتجاهات) لربط STEVAL-IOD004V1 بسهولة بأي رابط رئيسي IO مع موصل M12 (مقبس). أسهل طريقة لتوصيل STEVAL-IOD004V1 بـ P-NUCLEO-IOM01M1 هي استخدام كبل مع M12 (مقبس رباعي أو خماسي الاتجاهات) من جانب وأسلاك مجانية على الجانب الآخر (على سبيل المثالampلو ، Katlax p / n CBF12-S44N0-1.5BPUR).
• الخطوة 2. قم بتوصيل P-NUCLEO-IOM01M1 بمصدر طاقة 24 فولت / 1 أمبير. يوضح الشكل التالي كيفية توصيل P-NUCLEO-IOM01M1 و STEVAL-IOD004V1 بتشغيل STSW-IOD04K.
• الخطوة الثالثة. قم بتشغيل أداة التحكم IO-Link على الكمبيوتر المحمول / الكمبيوتر الشخصي.
• الخطوة الرابعة. قم بتوصيل P-NUCLEO-IOM4M01 عن طريق كبل mini-USB بالكمبيوتر المحمول / الكمبيوتر الشخصي الذي يشغل أداة التحكم في IO-Link.
  ملحوظة
  تشير الخطوات من 5 إلى 13 إلى الإجراءات المطلوب تنفيذها في أداة التحكم في IO-Link.
• الخطوة 5. في أداة التحكم في IO-Link ، انقر فوق [Select device] واتبع التعليمات لتحميل STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-38kBd-20210429-IODD1.1.xml أو STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-230kBd-20210429-IODD1.1 .2.xml ، وفقًا لاختيار COM3 أو COMXNUMX ، في دليل IODD لحزمة البرامج.
• الخطوة السادسة. قم بتوصيل السيد عن طريق النقر على الأيقونة الخضراء (الزاوية العلوية اليسرى).
• الخطوة 7. انقر فوق [Power ON] لتزويد STEVAL-IOD004V1. يومض المؤشر الأحمر الموجود على STEVAL-IOD004V1.
• الخطوة الثامنة. انقر فوق [IO-Link] لبدء اتصال IO-Link. يومض المؤشر الأخضر الموجود على STEVAL-IOD8V004.
  ملحوظة
  بشكل افتراضي ، يبدأ الاتصال بـ ISM330DHCX الذي تم تكوينه كمقياس تسارع.
• الخطوة 9. ارسم البيانات التي تم جمعها بواسطة مقياس التسارع ISM330DHCX بالنقر فوق [مخطط].
• الخطوة 10. لتنشيط تبادل البيانات مع مستشعر آخر ، انتقل إلى [قائمة المعلمات]> [تحديد إدخال العملية].
  • الخطوة 10 أ. انقر نقرًا مزدوجًا فوق اسم المستشعر (نص أخضر).
  • الخطوة 10 ب. حدد المستشعر المطلوب من الخيارات المتاحة.
  • الخطوة 10 ج. انقر فوق [الكتابة المحددة] لمحاذاة المعلم والجهاز. يكتمل الإجراء عندما يتحول اسم المستشعر المحدد إلى اللون الأخضر ، كما هو موضح أدناه.

الشكل 6. أداة التحكم في IO-Link view (السابقampلو)

الشكل 7. أداة التحكم في IO-Link view - مؤامرة البيانات العملية

• عند الانتهاء من جلسة التقييم الخاصة بك ، اتبع الخطوات الإضافية أدناه.
• الخطوة 11. انقر فوق [غير نشط] لإيقاف اتصال IO-Link.
• الخطوة 12. انقر فوق [Power Off] لإيقاف IO-Link الرئيسي من تزويد جهاز IO-Link.
• الخطوة 13. انقر فوق [Disconnect] لإيقاف الاتصال بين IO-Link Control Tool و P-NUCLEO- IOM01M1.
• الخطوة 14. افصل كبل USB الصغير من P-NUCLEO-IOM01M1.
• الخطوة 15. افصل التيار الكهربائي 24 فولت عن P-NUCLEO-IOM01M1.

إعداد البرنامج
لإعداد بيئة تطوير مناسبة لإنشاء تطبيقات IO-Link للطرازين STM32G071EB و L6364W ، فإنك تحتاج إلى:

• تتوفر البرامج الثابتة STSW-IOD04K والوثائق ذات الصلة على www.st.com ؛
• واحدة من أدوات التطوير والمترجمات التالية:
  • IAR Embedded Workbench لسلسلة أدوات ARM®
  • كيل
  • STM32CubeIDE plus ST-LINK / V2

تاريخ المراجعة

الجدول 1. تاريخ مراجعة الوثيقة

قائمة الجداول

• الجدول 1. تاريخ مراجعة الوثائق ……………………………………………………… .. 9

قائمة الأرقام

• الشكل 1. هندسة البرمجيات STSW-IOD04K. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
• الشكل 2. هيكل مجلد STSW-IOD04K. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
• الشكل 3. STEVAL-IOD004V1 و STLINK-V3MINI - مخطط التوصيل. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
• الشكل 4. مجموعة تقييم STEVAL-IOD04KT1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
• الشكل 5. إعدادات المحطة الطرفية. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
• الشكل 6. أداة التحكم في IO-Link view (السابقampلو). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
• الشكل 7. أداة التحكم في IO-Link view - مؤامرة البيانات العملية. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

ملاحظة مهمة - يرجى القراءة بعناية
تحتفظ شركة STMicroelectronics NV والشركات التابعة لها ("ST") بالحق في إجراء تغييرات وتصحيحات وتحسينات وتعديلات وتحسينات على منتجات ST و / أو على هذا المستند 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 المعمول بها في وقت استلام الطلب. يتحمل المشترون وحدهم المسؤولية عن اختيار منتجات ST واختيارها واستخدامها ولا تتحمل ST أي مسؤولية عن مساعدة التطبيق أو تصميم منتجات المشترين. لا يتم منح أي ترخيص ، صريحًا أو ضمنيًا ، لأي حق من حقوق الملكية الفكرية بواسطة ST هنا. تؤدي إعادة بيع منتجات ST بشروط مختلفة عن المعلومات المنصوص عليها في هذا المستند إلى إبطال أي ضمان ممنوح من قِبل ST لهذا المنتج. ST وشعار ST هما علامتان تجاريتان لشركة ST. للحصول على معلومات إضافية حول العلامات التجارية ST ، يرجى الرجوع إلى www.st.com/trademarks. جميع أسماء المنتجات أو الخدمات الأخرى مملوكة لأصحابها المعنيين. المعلومات الواردة في هذا المستند تحل محل المعلومات التي تم توفيرها مسبقًا في أي إصدارات سابقة من هذا المستند وتحل محلها. © 2021 STMicroelectronics - جميع الحقوق محفوظة

المستندات / الموارد

ST com STEVAL-IOD04KT1 مستشعر الإلكترونيات الدقيقة متعدد الوظائف [بي دي اف] دليل المستخدم STEVAL-IOD04KT1 ، مستشعر الإلكترونيات الدقيقة متعدد الوظائف ، مستشعر الوظائف المتعددة ، مستشعر الوظائف ، STEVAL-IOD04KT1 ، المستشعر

مراجع

• دليل المستخدم