ST com STEVAL-IOD04KT1 Микроелектронен многофункционален сензор

Въведение

STSW-IOD04K е софтуерен пакет, който ви позволява да активирате IO-Link комуникация между STEVAL-IOD004V1 (включен в STEVAL-IOD04KT1, но не се предлага за отделна продажба) и IO-Link мастер чрез трансивъра L6364W. Базиран на STM32CubeHAL, STSW-IOD04K разширява STM32Cube. Той осигурява пакет за поддръжка на платка (BSP) за IO-Link комуникация, базиран на библиотека с демонстрационни стекове, която управлява данните, идващи от вътрешния температурен сензор L6364W и двата вградени MEMS промишлени сензора: IIS2MDC (висока точност, ултраниска- мощност, 3-осен цифров изходен магнитометър) и ISM330DHCX (винаги включен 3D акселерометър и 3D жироскоп).
Архитектурата на този приложен софтуер улеснява интегрирането с друг базиран на STM32Cube софтуер за създаване наampфайлове за най-често срещаните технологии за приложение. Включените библиотеки позволяват функции за реална и използваема система за разработчици. Хардуерните драйвери и абстрактните детайли на ниско ниво позволяват на компонентите и приложенията на междинния софтуер да осъществяват достъп до данни по независим от хардуера начин. Библиотеките на междинния софтуер включват собствен демо стек на ST IO-Link. Можете да използвате софтуерния пакет STSW-IOD04K в различни интегрирани среди за разработка (IDE): IAR, Keil и STM32CubeIDE. Той също така включва IODD file да бъдат качени в главния IO-Link на потребителя.

Първи стъпки

крайview
STSW-IOD04K разширява функционалността на STM32Cube. Софтуерният пакет позволява IO-Link трансфер на данни на индустриални сензори на STEVAL-IOD004V1 към IO-Link master, свързан чрез IO-Link връзка. Основните характеристики на пакета са:

• Пакет фърмуер за изграждане на приложения за IO-Link устройства, базирани на микроконтролера STM32G071EB
• Мидълуерни библиотеки, включващи демонстрационен стек на устройство IO-Link за L6364W за управление на IIS2MDC и ISM330DHCX MEMS сензори
• Готов за използване двоичен файл за предаване на данни от сензор на IO-Link устройство
• Лесна преносимост между различни семейства MCU, благодарение на STM32Cube
• Безплатни, удобни за потребителя лицензионни условия

Архитектура
Приложният софтуер осъществява достъп до STEVAL-IOD004V1 чрез следните софтуерни слоеве:

• STM32Cube HAL слой, който предоставя прост, общ, многоинстанционен набор от интерфейси за програмиране на приложения (API) за взаимодействие с по-горните слоеве на приложение, библиотека и стек. Той има генерични и разширени API и е директно изграден около генерична архитектура. Той позволява на последователни слоеве като междинния слой да изпълняват функции, без да изискват специфични хардуерни конфигурации за даден микроконтролер (MCU). Тази структура подобрява повторното използване на кода на библиотеката и гарантира лесна преносимост на други устройства.
• Board Support Package (BSP) слой, който поддържа всички периферни устройства на платката с изключение на MCU. Този ограничен набор от API предоставя интерфейс за програмиране за определени периферни устройства, специфични за платката, като светодиод, потребителски бутон и т.н. Този интерфейс също помага при идентифицирането на конкретната версия на платката.

Фигура 1. Софтуерна архитектура STSW-IOD04K

Папки

Фигура 2. Структура на папката STSW-IOD04K

Софтуерният пакет включва следните папки:

• Документация: компилиран HTML file генериран от изходния код, описващ софтуерните компоненти и API (по един за всеки проект).
• Драйвери: HAL драйвери и специфични за платката драйвери за всяка поддържана платка или хардуерна платформа, включително тези за вградените компоненти и CMSIS независимия от доставчика хардуерен абстракционен слой за серията процесори ARM Cortex-M.
• Мидълуер: библиотеки и протоколи, включващи IO-Link министек и управление на сензори.
• Проекти: sample приложение, внедряващо промишлен IO-Link мултисензорен възел. Това приложение се предоставя за микроконтролера STM32G071EB за три среди за разработка: IAR Embedded Workbench за ARM, RealView Комплект за разработка на микроконтролер (MDK-ARM-STR) и STM32CubeIDE.

API
Подробна техническа информация с пълна потребителска API функция и описание на параметрите са в компилиран HTML file в папка „Документация“.

Sampописание на приложението
Папката "Проекти" предоставя sample приложение, което използва STEVAL-IOD004V1 с трансивъра L6364W и индустриалните сензори ISM330DHCX/IIS2MDC.
Готови за изграждане проекти са налични за множество IDE. Можете да качите един от двоичните файлове files на STSW-IOD04K чрез STM32CubeProgrammer или функцията за програмиране на вашата IDE. За да захранвате STEVAL-IOD004V1 и да флашнете фърмуера, можете да изберете една от опциите по-долу:

• Свържете вашия MCU програмист (напрample, STLINK-V3MINI) към платката през конектор J1; захранване на платката чрез 24 V захранване от IO-Link master; на вашия програмист изберете двоичния файл file за да мига и след това продължете с програмирането на MCU.

Забележка
За горната процедура са ви необходими два USB порта (един за програмиста, а другият за IO-Link master).

• Свържете вашия MCU програмист (напрample, STLINK-V3MINI) към платката през конектор J1; захранвайте MCU от 3.3 V захранване, свързано към платката през J2 (щифт 2 = GND; щифт 4 = 3.3 V); на вашия програмист изберете двоичния файл file за мигане и след това програмирайте MCU.

Програматорът STLINK-V3MINI може да бъде свързан към STEVAL-IOD004V1 чрез J1 (10 начина, два реда) чрез 14-пинов плосък кабел, включен в комплекта: два щифта от дясната и лявата страна на кабела остават несвързани. Гледайки горната страна на платката и оставяйки конектора IO-Link M8 отдясно, кабелът трябва да бъде свързан така, че червената линия да е отгоре, както е показано по-долу.

Фигура 3. STEVAL-IOD004V1 и STLINK-V3MINI – схема на свързване

За да оцените фърмуера STSW-IOD04K, качете IODD file на контролния инструмент на вашия IO-Link мастер и го свържете към STEVAL-IOD004V1 чрез IO-Link кабелите и адаптерите, включени в комплекта, или чрез всеки друг съвместим кабел. Можете да използвате всеки друг IO-Link master v1.1 със съответния контролен инструмент. В изхampв раздел 2.2, главният IO-Link е P-NUCLEO-IOM01M1, свързаният контролен инструмент е IO-Link Control Tool, разработен от TEConcept (партньор на ST) и връзката е завършена от гнездо M12 към кабел със свободен проводник ( Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR).

Ръководство за настройка на системата

Описание на хардуера

STEVAL-IOD04KT1 комплект за оценка
STEVAL-IOD04KT1 е комплект за референтен дизайн, който използва характеристиките на L6364W IO-Link двуканален трансивър за устройство. Комплектът се състои от основната платка STEVAL-IOD004V1 (не се предлага за продажба), програматора STLINK-V3MINI и инструмента за отстраняване на грешки, 14-пинов плосък кабел и стандартен адаптер за промишлен конектор M8 към M12. Комплектът действа като модерен интелигентен индустриален сензор за свързване към главен IO-Link хъб (или подходящ PLC интерфейс). Захранването за MCU, сензори и други логически устройства произлиза от контролера на DC-DC преобразувател, вграден в L6364W. Вграденият микроконтролер STM32G071EB работи с IO-Link демо стек v.1.1, който контролира IO-Link комуникацията и софтуерния код, който управлява трансивъра L6364W и индустриалните сензори MEMS. Малките размери на основната платка са постигнати благодарение на малките размери на опциите на пакета CSP на L6364W и STM32G071EB. Свържете основната платка към IO-Link master чрез адаптера и конектора M8, включени в комплекта, за нормална работа. Свържете същата платка към STLINK-V3MINI чрез плоския кабел само ако искате да програмирате STM32G071EB с нов фърмуер.

Фигура 4. Комплект за оценка STEVAL-IOD04KT1

Хардуерна настройка

Следващите стъпки обясняват как да управлявате STEVAL-IOD004V1 чрез P-NUCLEO-IOM01M1.

• Стъпка 1. Свържете P-NUCLEO-IOM01M1 към STEVAL-IOD004V1 чрез три проводника (L+, L-/GND и CQ). STEVAL-IOD04KT1 включва M8 (четирипътен гнездо) до M12 (пет-пътен щепсел) конектор за лесно свързване на STEVAL-IOD004V1 към всеки IO-Link мастер с M12 (гнездо) конектор. Най-лесният начин за свързване на STEVAL-IOD004V1 към P-NUCLEO-IOM01M1 е да използвате кабел с M12 (четири- или петпътен гнездо) от едната страна и свободни проводници от другата страна (напр.ample, Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR).
• Стъпка 2. Свържете P-NUCLEO-IOM01M1 към 24 V/1 A захранване. Следващата фигура показва как да свържете P-NUCLEO-IOM01M1 и STEVAL-IOD004V1 с STSW-IOD04K.
• Стъпка 3. Стартирайте IO-Link Control Tool на вашия лаптоп/компютър.
• Стъпка 4. Свържете P-NUCLEO-IOM01M1 чрез мини-USB кабел към вашия лаптоп/компютър, работещ с IO-Link Control Tool.
  ЗАБЕЛЕЖКА
  Стъпките от 5 до 13 се отнасят за действия, които трябва да се извършат в инструмента за управление на IO-Link.
• Стъпка 5. В инструмента за управление на IO-Link щракнете върху [Избор на устройство] и следвайте инструкциите за качване на STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-38kBd-20210429-IODD1.1.xml или STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-230kBd-20210429-IODD1.1 .2.xml, според избора на COM3 или COMXNUMX, в директорията IODD на софтуерния пакет.
• Стъпка 6. Свържете мастера, като щракнете върху зелената икона (в горния ляв ъгъл).
• Стъпка 7. Щракнете върху [Power ON], за да захраните STEVAL-IOD004V1. Червеният светодиод на STEVAL-IOD004V1 мига.
• Стъпка 8. Щракнете върху [IO-Link], за да започнете комуникация с IO-Link. Зеленият светодиод на STEVAL-IOD004V1 мига.
  ЗАБЕЛЕЖКА
  По подразбиране комуникацията започва с ISM330DHCX, конфигуриран като акселерометър.
• Стъпка 9. Начертайте данните, събрани от акселерометъра ISM330DHCX, като щракнете върху [Графика].
• Стъпка 10. За да активирате обмена на данни с друг сензор, отидете на [Меню за параметри]>[Избор на въвеждане на процес].
  • Стъпка 10а. Щракнете двукратно върху името на сензора (зелен текст).
  • Стъпка 10b. Изберете желания сензор от наличните опции.
  • Стъпка 10c. Щракнете върху [Write Selected], за да подравните мастера и устройството. Процедурата е завършена, когато името на избрания сензор стане зелено, както е показано по-долу.

Фигура 6. Инструмент за управление на IO-Link view (напрampле)

Фигура 7. Инструмент за управление на IO-Link view – графика на данните за процеса

• Когато завършите своята сесия за оценка, следвайте допълнителните стъпки по-долу.
• Стъпка 11. Щракнете върху [Неактивно], за да спрете IO-Link комуникацията.
• Стъпка 12. Щракнете върху [Power Off] (Изключване), за да спрете IO-Link мастера да захранва IO-Link устройството.
• Стъпка 13. Щракнете върху [Disconnect], за да спрете комуникацията между IO-Link Control Tool и P-NUCLEO-IOM01M1.
• Стъпка 14. Изключете mini-USB кабела от P-NUCLEO-IOM01M1.
• Стъпка 15. Изключете захранването от 24 V от P-NUCLEO-IOM01M1.

Настройка на софтуера
За да настроите подходяща среда за разработка за създаване на IO-Link приложения за STM32G071EB и L6364W, трябва:

• STSW-IOD04K фърмуер и свързаната документация са налични на www.st.com;
• една от следните разработки на инструментална верига и компилатори:
  • IAR Embedded Workbench за ARM® инструментална верига
  • Кейл
  • STM32CubeIDE плюс ST-LINK/V2

История на ревизиите

Таблица 1. История на ревизиите на документа

Списък с таблици

• Таблица 1. История на ревизиите на документа ……………………………………………………….. 9

Списък с фигури

• Фигура 1. Софтуерна архитектура STSW-IOD04K. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
• Фигура 2. Структура на папката STSW-IOD04K. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
• Фигура 3. STEVAL-IOD004V1 и STLINK-V3MINI – схема на свързване. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
• Фигура 4. Комплект за оценка STEVAL-IOD04KT1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
• Фигура 5. Настройки на терминала. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
• Фигура 6. Инструмент за управление на IO-Link view (напрample) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
• Фигура 7. Инструмент за управление на IO-Link view – графика на данните за процеса. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

ВАЖНО БЕЛЕЖКА - МОЛЯ, ПРОЧЕТЕТЕ ВНИМАТЕЛНО
STMicroelectronics NV и нейните дъщерни дружества („ST“) си запазват правото да правят промени, корекции, подобрения, модификации и подобрения на ST продуктите и/или на този документ по всяко време без предизвестие. Купувачите трябва да получат най-новата подходяща информация за продуктите на ST, преди да направят поръчки. Продуктите на ST се продават в съответствие с правилата и условията за продажба на ST, които са в сила към момента на потвърждаване на поръчката. Купувачите са изцяло отговорни за избора, подбора и използването на продуктите на ST и ST не поема отговорност за помощ при прилагане или дизайн на продуктите на купувачите. Никакъв лиценз, изричен или подразбиращ се, за права върху интелектуална собственост не се предоставя от ST тук. Препродажбата на продукти на ST с условия, различни от информацията, посочена тук, анулира всяка гаранция, предоставена от ST за такъв продукт. ST и логото на ST са търговски марки на ST. За допълнителна информация относно търговските марки ST, моля, вижте www.st.com/търговски марки. Всички други имена на продукти или услуги са собственост на съответните им собственици. Информацията в този документ отменя и заменя информацията, предоставена преди това в предишни версии на този документ. © 2021 STMicroelectronics – Всички права запазени

Документи / Ресурси

ST com STEVAL-IOD04KT1 Микроелектронен многофункционален сензор [pdf] Ръководство за потребителя STEVAL-IOD04KT1, Микроелектроника Многофункционален сензор, Многофункционален сензор, Функционален сензор, STEVAL-IOD04KT1, Сензор

Референции

• Ръководство за потребителя