UM2275
Manual d'usuari
Com començar amb la biblioteca de detecció de caigudes en temps real de MotionFD a l'expansió X-CUBE-MEMS1 per a STM32Cube
Introducció
El MotionEC és un component de la biblioteca de middleware del programari X-CUBE-MEMS1 i s'executa a STM3z2. Proporciona informació en temps real sobre l'orientació del dispositiu i l'estat del moviment basat en les dades d'un dispositiu.
Proporciona les següents sortides: orientació del dispositiu (quaternions, angles d'Euler), rotació del dispositiu (funcionalitat de giroscopi virtual), vector de gravetat i acceleració lineal.
Aquesta biblioteca està pensada per funcionar només amb ST MEMS.
L'algorisme es proporciona en format de biblioteca estàtica i està dissenyat per utilitzar-se en microcontroladors STM32 basats en ARM® Cortex®-M0+, ARM® Cortex®-M3, ARM® Cortex®-M33, ARM® Cortex®-M4 i ARM® Arquitectures Cortex®-M7.
Està construït sobre la tecnologia de programari STM32Cube per facilitar la portabilitat entre diferents microcontroladors STM32.
El programari ve amb sampimplementació del fitxer que s'executa a la placa d'expansió X-NUCLEO-IKS4A1 o X-NUCLEO-IKS01A3 en una placa de desenvolupament NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q o NUCLEO-L152RE.
Acrònims i abreviatures
Taula 1. Llistat d'acrònims
| Acrònim | Descripció |
| API | Interfície de programació d'aplicacions |
| BSP | Paquet de suport de la junta |
| GUI | Interfície gràfica d'usuari |
| HAL | Capa d'abstracció de maquinari |
| IDE | Entorn de desenvolupament integrat |
Biblioteca de programari intermedi MotionFD a l'expansió de programari X-CUBE-MEMS1 per a STM32Cube
2.1 MotionFD acabatview
La biblioteca MotionFD amplia la funcionalitat del programari X-CUBE-MEMS1.
La biblioteca adquireix dades de l'acceleròmetre i del sensor de pressió i proporciona informació sobre l'esdeveniment de caiguda de l'usuari a partir de les dades d'un dispositiu.
La biblioteca està dissenyada només per a ST MEMS. La funcionalitat i el rendiment quan s'utilitzen altres sensors MEMS no s'analitzen i poden ser molt diferents del que es descriu al document.
SampLa implementació del fitxer està disponible per a la placa d'expansió X-NUCLEO-IKS4A1 i X-NUCLEO-IKS01A3, muntada en una placa de desenvolupament NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q o NUCLEO-L152RE.
2.2 Biblioteca MotionFD
La informació tècnica que descriu completament les funcions i els paràmetres de les API de MotionFD es pot trobar a l'HTML compilat de MotionFD_Package.chm. file situat a la carpeta Documentació.
2.2.1 Descripció de la biblioteca MotionFD
La biblioteca de detecció de caigudes MotionFD gestiona les dades adquirides de l'acceleròmetre i el sensor de pressió; compta amb:
- possibilitat de distingir si la caiguda de l'usuari s'ha produït o no
- reconeixement basat només en dades de l'acceleròmetre i del sensor de pressió
- dades necessàries de l'acceleròmetre i del sensor de pressió sampla freqüència de ling és de 25 Hz
- Recursos requerits:
– Cortex-M3: 3.6 kB de codi i 3.2 kB de memòria de dades
– Cortex-M33: 3.4 kB de codi i 3.2 kB de memòria de dades
– Cortex-M4: 3.4 kB de codi i 3.2 kB de memòria de dades
– Cortex-M7: 3.4 kB de codi i 3.2 de memòria de dades - disponible per a arquitectures ARM Cortex-M3, ARM Cortex-M33, ARM Cortex-M4 i ARM Cortex-M7
2.2.2 API de MotionFD
Les API de la biblioteca MotionFD són:
- uint8_t MotionFD_GetLibVersion(char *versió)
– recupera la versió de la biblioteca
– *la versió és un punter a una matriu de 35 caràcters
– retorna el nombre de caràcters de la cadena de versió - void MotionFD_Initialize(void)
– realitza la inicialització de la biblioteca MotionFD i la configuració del mecanisme intern
Nota: Aquesta funció s'ha de cridar abans d'utilitzar la biblioteca de detecció de caigudes i s'ha d'habilitar el mòdul CRC del microcontrolador STM32 (al registre d'habilitació del rellotge perifèric RCC).
- void MotionFD_Update (MFD_input_t *data_in, MFD_output_t *data_out)
- executa l'algorisme de detecció de caigudes
– El paràmetre *data_in és un punter a una estructura amb dades d'entrada
– els paràmetres per al tipus d'estructura MFD_input_t són:
◦ AccX és el valor del sensor de l'acceleròmetre en l'eix X en mg
◦ AccY és el valor del sensor de l'acceleròmetre en l'eix Y en mg
◦ AccZ és el valor del sensor de l'acceleròmetre en l'eix Z en mg
◦ Press és el valor del sensor de pressió en hPa
– El paràmetre *data_out és un punter a una enumeració amb els elements següents:
◦ MFD_NOFALL = 0
◦ MFD_FALL = 1 - void MotionFD_SetKnobs(float fall_threshold, int32_t fall_altitude_delta, float lying_time)
– estableix els paràmetres de configuració de la biblioteca
– fall_threshold llindar d'acceleració en mg
– fall_altitude_delta diferència d'altitud en cm
– Temps estirat en segons sense moviment després d'un impacte - void MotionFD_GetKnobs(float *fall_threshold, int32_t *fall_altitude_delta, float *lying_time)
– Obté els paràmetres de configuració de la biblioteca
– fall_threshold llindar d'acceleració en mg
– fall_altitude_delta diferència d'altitud en cm
– Temps estirat en segons sense moviment després d'un impacte
2.2.3 Diagrama de flux de l'API
2.2.4 Codi de demostració
El codi de demostració següent llegeix les dades de l'acceleròmetre i el sensor de pressió i obté el codi de l'esdeveniment de caiguda.
2.2.5 Rendiment de l'algorisme
L'algoritme de detecció de caigudes només utilitza dades de l'acceleròmetre i del sensor de pressió i funciona a baixa freqüència (25 Hz) per reduir el consum d'energia.
2.3 Sampl'aplicació
El programari intermedi MotionFD es pot manipular fàcilment per crear aplicacions d'usuari; comampl'aplicació es proporciona a la carpeta Aplicació.
Està dissenyat per funcionar en una placa de desenvolupament NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q o NUCLEO-L152RE connectada a una placa d'expansió X-NUCLEO-IKS4A1 o X-NUCLEO-IKS01A3.
L'aplicació reconeix l'esdeveniment de caiguda de l'usuari en temps real.
La figura anterior mostra el botó d'usuari B1 i els tres LED de la placa NUCLEO-F401RE. Un cop encès el tauler, el LED LD3 (PWR) s'encén.
Es necessita una connexió de cable USB per controlar les dades en temps real. El tauler és alimentat pel PC mitjançant connexió USB. Aquest mode de treball permet l'esdeveniment de caiguda de l'usuari detectat, l'acceleròmetre i les dades del sensor de pressió, temps stamp i, eventualment, altres dades del sensor, en temps real, utilitzant el MEMS-Studio.
2.4 Aplicació MEMS-Studio
El sampl'aplicació utilitza l'aplicació MEMS-Studio, que es pot descarregar des de www.st.com.
Pas 1. Assegureu-vos que els controladors necessaris estiguin instal·lats i que la placa STM32 Nucleo amb la placa d'expansió adequada estigui connectada a l'ordinador.
Pas 2. Inicieu l'aplicació MEMS-Studio per obrir la finestra principal de l'aplicació.
Si una placa STM32 Nucleo amb microprogramari compatible està connectada a l'ordinador, es detecta automàticament.
Premeu el botó [Connexió] per establir la connexió amb el tauler d'avaluació.
Pas 3. Quan es connecta a una placa STM32 Nucleo amb firmware compatible, s'obre la pestanya [Avaluació de la biblioteca].
Per iniciar i aturar la transmissió de dades, canvieu el [Inici] adequat. 
o [Aturar] 
botó de la barra d'eines vertical exterior.
Les dades que provenen del sensor connectat poden ser viewi seleccionant la pestanya [Taula de dades] a l'eina vertical interior ba
Pas 4. Feu clic a [Detecció de caigudes] per obrir la finestra de l'aplicació dedicada.
Pas 5. Feu clic a [Desa a File] per obrir la finestra de configuració de registre de dades. Seleccioneu el sensor i les dades de detecció de caigudes que voleu desar al file. Podeu iniciar o aturar l'estalvi fent clic al botó corresponent.
Pas 6. El mode d'injecció de dades es pot utilitzar per enviar les dades adquirides prèviament a la biblioteca i rebre el resultat. Seleccioneu la pestanya [Injecció de dades] a la barra d'eines vertical per obrir la pestanya dedicada view per a aquesta funcionalitat.
Pas 7. Feu clic al botó [Navega] per seleccionar-lo file amb les dades capturades prèviament en format CSV.
Les dades es carregaran a la taula en el moment actual view.
Altres botons estaran actius. Podeu fer clic a:
– Botó [Mode fora de línia] per activar/desactivar el mode fora de línia del microprogramari (mode que utilitza les dades capturades anteriorment).
– Botons [Inici]/[Aturar]/[Pas]/[Repetir] per controlar l'alimentació de dades des de MEMS-Studio a la biblioteca.
2.5 Referències
Tots els recursos següents estan disponibles gratuïtament a www.st.com.
- UM1859: Primers passos amb els MEMS de moviment X-CUBE-MEMS1 i l'expansió del programari del sensor ambiental per a STM32Cube
- UM1724: plaques STM32 Nucleo-64 (MB1136)
- UM3233: Primers passos amb MEMS-Studio
Historial de revisions
Taula 4. Historial de revisions de documents
| Data | Versió | Canvis |
| 22-set-2017 | 1 | Alliberament inicial. |
| 6-feb-18 | 2 | S'han afegit referències a la placa de desenvolupament NUCLEO-L152RE i a la Taula 2. Algorisme de temps transcorregut (μs). |
| 21-mar-18 | 3 | Introducció actualitzada i secció 2.1 MotionFD acabadaview. |
| 19-feb-19 | 4 | Taula actualitzada 2. Algorisme de temps transcorregut (μs) i Figura 2. STM32 Nucleo: LED, botó, pont. S'ha afegit informació de compatibilitat de la placa d'expansió X-NUCLEO-IKS01A3. |
| 17-set-24 | 5 | Secció actualitzada Introducció, Secció 2.1: MotionFD acabatview, Secció 2.2.1: Descripció de la biblioteca MotionFD, Secció 2.2.2: API de MotionFD, Secció 2.2.5: Rendiment de l'algoritme, Secció 2.3: Sampl'aplicació, Secció 2.4: Aplicació MEMS-Studio |
AVÍS IMPORTANT - LLEGIU ATENCIÓ
STMicroelectronics NV i les seves filials ("ST") es reserven el dret de fer canvis, correccions, millores, modificacions i millores als productes ST i/o a aquest document en qualsevol moment sense previ avís. Els compradors haurien d'obtenir la informació rellevant més recent sobre els productes ST abans de fer comandes. Els productes ST es venen d'acord amb els termes i condicions de venda de ST vigents en el moment del reconeixement de la comanda.
Els compradors són els únics responsables de l'elecció, selecció i ús dels productes ST i ST no assumeix cap responsabilitat per l'assistència a l'aplicació o el disseny dels productes dels compradors.
ST no concedeix cap llicència, expressa o implícita, a cap dret de propietat intel·lectual.
La revenda de productes ST amb disposicions diferents de la informació que s'estableix aquí anul·larà qualsevol garantia concedida per ST per a aquest producte.
ST i el logotip de ST són marques comercials de ST. Per obtenir informació addicional sobre les marques comercials ST, consulteu www.st.com/trademarks. Tots els altres noms de productes o serveis són propietat dels seus respectius propietaris.
La informació d'aquest document substitueix i substitueix la informació proporcionada anteriorment en qualsevol versió anterior d'aquest document.
© 2024 STMicroelectronics – Tots els drets reservats
Documents/Recursos
 |
ST X-CUBE-MEMS1 Biblioteca de detecció de caigudes en temps real MotionFD [pdfManual d'usuari X-CUBE-MEMS1 Biblioteca de detecció de caigudes en temps real MotionFD, X-CUBE-MEMS1, biblioteca de detecció de caigudes en temps real MotionFD, biblioteca de detecció de caigudes en temps real, biblioteca de detecció de caigudes, biblioteca de detecció, biblioteca |
