UM2275
Uputstvo za upotrebu
Početak rada s MotionFD bibliotekom detekcije pada u realnom vremenu u proširenju X-CUBE-MEMS1 za STM32Cube
Uvod
MotionEC je komponenta biblioteke međuvera softvera X-CUBE-MEMS1 i radi na STM3z2. Pruža informacije u realnom vremenu o orijentaciji uređaja i statusu kretanja na osnovu podataka s uređaja.
Pruža sljedeće izlaze: orijentaciju uređaja (kvaternioni, Eulerovi uglovi), rotaciju uređaja (funkcionalnost virtuelnog žiroskopa), gravitacijski vektor i linearno ubrzanje.
Ova biblioteka je namijenjena za rad samo sa ST MEMS.
Algoritam je obezbeđen u statičnom formatu biblioteke i dizajniran je da se koristi na STM32 mikrokontrolerima zasnovanim na ARM® Cortex®-M0+, ARM® Cortex®-M3, ARM® Cortex®-M33, ARM® Cortex®-M4 i ARM® Cortex®-M7 arhitekture.
Izgrađen je na vrhu softverske tehnologije STM32Cube kako bi se olakšala prenosivost kroz različite STM32 mikrokontrolere.
Softver dolazi sa sampimplementacija radi na X-NUCLEO-IKS4A1 ili X-NUCLEO-IKS01A3 ploči za proširenje na NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q ili NUCLEO-L152RE razvojnoj ploči.
Akronimi i kratice
Tabela 1. Lista akronima
| Akronim | Opis |
| API | Interfejs za programiranje aplikacije |
| BSP | Paket podrške za ploču |
| GUI | Grafičko korisničko sučelje |
| HAL | Sloj hardverske apstrakcije |
| IDE | Integrirano razvojno okruženje |
MotionFD biblioteka međuvera u X-CUBE-MEMS1 softverskoj ekspanziji za STM32Cube
2.1 MotionFD je završenview
Biblioteka MotionFD proširuje funkcionalnost softvera X-CUBE-MEMS1.
Biblioteka prikuplja podatke od akcelerometra i senzora pritiska i pruža informacije o događaju pada korisnika na osnovu podataka sa uređaja.
Biblioteka je dizajnirana samo za ST MEMS. Funkcionalnost i performanse pri korištenju drugih MEMS senzora se ne analiziraju i mogu se značajno razlikovati od onoga što je opisano u dokumentu.
Sampimplementacija je dostupna za X-NUCLEO-IKS4A1 i X-NUCLEO-IKS01A3 ploču za proširenje, montiranu na NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q ili NUCLEO-L152RE razvojnu ploču.
2.2 MotionFD biblioteka
Tehničke informacije koje u potpunosti opisuju funkcije i parametre MotionFD API-ja mogu se naći u MotionFD_Package.chm kompajliranom HTML-u file koji se nalazi u folderu Dokumentacija.
2.2.1 Opis biblioteke MotionFD
MotionFD biblioteka za detekciju pada upravlja podacima dobijenim od akcelerometra i senzora pritiska; ima:
- mogućnost razlikovanja da li je došlo do pada korisnika ili ne
- prepoznavanje zasnovano samo na podacima akcelerometra i senzora pritiska
- potrebni podaci akcelerometra i senzora pritiska sampfrekvencija je 25 Hz
- zahtjevi za resursima:
– Cortex-M3: 3.6 kB koda i 3.2 kB memorije podataka
– Cortex-M33: 3.4 kB koda i 3.2 kB memorije podataka
– Cortex-M4: 3.4 kB koda i 3.2 kB memorije podataka
– Cortex-M7: 3.4 kB koda i 3.2 memorije podataka - dostupno za ARM Cortex-M3, ARM Cortex-M33, ARM Cortex-M4 i ARM Cortex-M7 arhitekture
2.2.2 MotionFD API-ji
API-ji biblioteke MotionFD su:
- uint8_t MotionFD_GetLibVersion(char *verzija)
– preuzima verziju biblioteke
– *verzija je pokazivač na niz od 35 znakova
– vraća broj znakova u nizu verzije - void MotionFD_Inicijaliziraj(void)
– vrši inicijalizaciju MotionFD biblioteke i podešavanje internog mehanizma
Napomena: Ova funkcija se mora pozvati prije korištenja biblioteke za detekciju pada i CRC modul u STM32 mikrokontroleru (u registru za omogućavanje perifernog sata RCC) mora biti omogućen.
- void MotionFD_Update (MFD_input_t *data_in, MFD_output_t *data_out)
– izvršava algoritam detekcije pada
– Parametar *data_in je pokazivač na strukturu s ulaznim podacima
– parametri za tip strukture MFD_input_t su:
◦ AccX je vrijednost senzora akcelerometra na X osi u mg
◦ AccY je vrijednost senzora akcelerometra na Y osi u mg
◦ AccZ je vrijednost senzora akcelerometra na Z osi u mg
◦ Press je vrijednost senzora pritiska u hPa
– *data_out parametar je pokazivač na enum sa sljedećim stavkama:
◦ MFD_NOFALL = 0
◦ MFD_FALL = 1 - void MotionFD_SetKnobs(float fall_threshold, int32_t fall_altitude_delta, float lying_time)
– postavlja konfiguracijske parametre biblioteke
– prag_padanja prag ubrzanja u mg
– pad_altitude_delta visinska razlika u cm
– vrijeme ležanja u sekundama bez pokreta nakon udarca - void MotionFD_GetKnobs(float *fall_threshold, int32_t *fall_altitude_delta, float *lying_time)
– dobiva konfiguracijske parametre biblioteke
– prag_padanja prag ubrzanja u mg
– pad_altitude_delta visinska razlika u cm
– vrijeme ležanja u sekundama bez pokreta nakon udarca
2.2.3 API dijagram toka
2.2.4 Demo kod
Sljedeći demonstracioni kod čita podatke sa akcelerometra i senzora pritiska i dobija kod događaja pada.
2.2.5 Performanse algoritma
Algoritam za detekciju pada koristi samo podatke sa akcelerometra i senzora pritiska i radi na niskoj frekvenciji (25 Hz) kako bi se smanjila potrošnja energije.
2.3 Sample application
MotionFD srednjim softverom može se lako manipulisati za pravljenje korisničkih aplikacija; asample aplikacija se nalazi u folderu Application.
Dizajniran je za rad na razvojnoj ploči NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q ili NUCLEO-L152RE spojenoj na X-NUCLEO-IKS4A1 ili X-NUCLEO-IKS01A3 ploču za proširenje.
Aplikacija prepoznaje događaj pada korisnika u realnom vremenu.
Gornja slika prikazuje korisničko dugme B1 i tri LED diode NUCLEO-F401RE ploče. Kada se ploča napaja, LED LD3 (PWR) se uključuje.
Za praćenje podataka u realnom vremenu potrebna je USB kablovska veza. Ploča se napaja preko računara preko USB veze. Ovaj način rada omogućava detektovani pad korisnika, podatke akcelerometra i senzora pritiska, vrijeme stamp i eventualno druge podatke senzora, u realnom vremenu, koristeći MEMS-Studio.
2.4 Aplikacija MEMS-Studio
The sampOva aplikacija koristi aplikaciju MEMS-Studio, sa koje se može preuzeti www.st.com.
Korak 1. Uverite se da su instalirani potrebni drajveri i da je STM32 Nucleo ploča sa odgovarajućom pločom za proširenje povezana na računar.
Korak 2. Pokrenite aplikaciju MEMS-Studio da otvorite glavni prozor aplikacije.
Ako je STM32 Nucleo ploča sa podržanim firmverom povezana na PC, ona se automatski detektuje.
Pritisnite dugme [Connect] da uspostavite vezu sa pločom za procenu.
Korak 3. Kada se poveže na STM32 Nucleo ploču sa podržanim firmverom, otvara se kartica [Library Evaluation].
Da biste pokrenuli i zaustavili prijenos podataka, uključite odgovarajući [Start] 
ili [Stop] 
dugme na spoljnoj okomitoj traci sa alatkama.
Podaci koji dolaze od povezanog senzora mogu biti viewed odabirom kartice [Tabela podataka] na unutrašnjem vertikalnom alatu ba
Korak 4. Kliknite na [Fall Detection] da otvorite namjenski prozor aplikacije.
Korak 5. Kliknite na [Save To File] da otvorite prozor za konfiguraciju evidencije podataka. Odaberite senzor i podatke o detekciji pada koji će se pohraniti u file. Možete započeti ili zaustaviti spremanje klikom na odgovarajuće dugme.
Korak 6. Način ubacivanja podataka može se koristiti za slanje prethodno prikupljenih podataka u biblioteku i primanje rezultata. Odaberite karticu [Data Injection] na okomitoj traci s alatima da otvorite namjenski view za ovu funkcionalnost.
Korak 7. Kliknite na dugme [Browse] da odaberete file sa prethodno snimljenim podacima u CSV formatu.
Podaci će biti učitani u tabelu u toku view.
Ostala dugmad će postati aktivna. Možete kliknuti na:
– Dugme [Offline Mode] za uključivanje/isključivanje offline režima firmvera (režim koji koristi prethodno snimljene podatke).
– Dugmad [Start]/[Stop]/[Step]/[Repeat] za kontrolu prijenosa podataka iz MEMS-Studio u biblioteku.
2.5 Reference
Svi sljedeći resursi su besplatno dostupni na www.st.com.
- UM1859: Početak rada s X-CUBE-MEMS1 motion MEMS i proširenjem softvera senzora okoliša za STM32Cube
- UM1724: STM32 Nucleo-64 ploče (MB1136)
- UM3233: Početak rada s MEMS-Studio
Istorija revizija
Tabela 4. Istorija revizije dokumenta
| Datum | Verzija | Promjene |
| 22-Sep-2017 | 1 | Prvo izdanje. |
| 6-feb-18 | 2 | Dodate reference na razvojnu ploču NUCLEO-L152RE i tabelu 2. Algoritam proteklog vremena (μs). |
| 21-Mar-18 | 3 | Ažurirani uvod i odjeljak 2.1 MotionFD je završenview. |
| 19-feb-19 | 4 | Ažurirana tabela 2. Algoritam proteklog vremena (μs) i slika 2. STM32 Nucleo: LED diode, dugme, kratkospojnik. Dodane informacije o kompatibilnosti X-NUCLEO-IKS01A3 ploče za proširenje. |
| 17-Sep-24 | 5 | Ažurirani odeljak Uvod, odeljak 2.1: MotionFD je završenview, Odjeljak 2.2.1: Opis biblioteke MotionFD, Odjeljak 2.2.2: MotionFD API-ji, Odjeljak 2.2.5: Performanse algoritma, Odjeljak 2.3: Sample aplikacija, Odjeljak 2.4: Aplikacija MEMS-Studio |
VAŽNA NAPOMENA – PAŽLJIVO PROČITAJTE
STMicroelectronics NV i njegove podružnice (“ST”) zadržavaju pravo na izmjene, ispravke, poboljšanja, modifikacije i poboljšanja ST proizvoda i/ili ovog dokumenta u bilo koje vrijeme bez prethodne najave. Kupci bi trebali dobiti najnovije relevantne informacije o ST proizvodima prije nego što daju narudžbu. ST proizvodi se prodaju u skladu sa ST-ovim odredbama i uslovima prodaje koji su na snazi u trenutku potvrde narudžbe.
Kupci su isključivo odgovorni za izbor, odabir i korištenje ST proizvoda, a ST ne preuzima nikakvu odgovornost za pomoć u primjeni ili dizajn proizvoda kupaca.
ST ovdje ne daje nikakvu licencu, izričitu ili impliciranu, za bilo koje pravo intelektualne svojine.
Preprodaja ST proizvoda sa odredbama koje se razlikuju od informacija navedenih ovde poništava svaku garanciju koju ST daje za takav proizvod.
ST i ST logo su zaštitni znakovi ST. Za dodatne informacije o ST zaštitnim znakovima, pogledajte www.st.com/trademarks. Svi ostali nazivi proizvoda ili usluga vlasništvo su njihovih vlasnika.
Informacije u ovom dokumentu zamjenjuju i zamjenjuju informacije koje su prethodno date u prethodnim verzijama ovog dokumenta.
© 2024 STMicroelectronics – Sva prava zadržana
Dokumenti / Resursi
 |
ST X-CUBE-MEMS1 MotionFD biblioteka za detekciju pada u realnom vremenu [pdf] Korisnički priručnik X-CUBE-MEMS1 MotionFD biblioteka detekcije pada u realnom vremenu, X-CUBE-MEMS1, MotionFD biblioteka detekcije pada u realnom vremenu, biblioteka detekcije pada u realnom vremenu, biblioteka detekcije pada, biblioteka detekcije, biblioteka |
