ST com STEVAL-IOD04KT1 Sensor de funció múltiple de microelectrònica

Introducció

STSW-IOD04K és un paquet de programari que us permet habilitar la comunicació IO-Link entre STEVAL-IOD004V1 (inclòs a STEVAL-IOD04KT1 però no disponible per a la venda per separat) i un mestre IO-Link, mitjançant el transceptor L6364W. Basat en el STM32CubeHAL, el STSW-IOD04K amplia STM32Cube. Proporciona un paquet de suport de placa (BSP) per a la comunicació IO-Link basat en una biblioteca de demostració que gestiona les dades procedents del sensor de temperatura intern L6364W i dels dos sensors industrials MEMS integrats: IIS2MDC (alta precisió, potència, magnetòmetre de sortida digital de 3 eixos) i ISM330DHCX (acceleròmetre 3D sempre activat i giroscopi 3D).
L'arquitectura d'aquest programari d'aplicació facilita la integració amb altres programaris basats en STM32Cube per crear examples per a les tecnologies d'aplicació més habituals. Les biblioteques incloses permeten funcions per a un sistema real i utilitzable per als desenvolupadors. Els controladors de maquinari i els detalls abstractes de baix nivell permeten que els components i les aplicacions de middleware accedeixin a les dades de manera independent del maquinari. Les biblioteques de middleware inclouen una pila de demostració IO-Link propietat de ST. Podeu utilitzar el paquet de programari STSW-IOD04K en diferents entorns de desenvolupament integrat (IDE): IAR, Keil i STM32CubeIDE. També inclou l'IODD file per ser carregat al mestre IO-Link de l'usuari.

Per començar

Acabatview
STSW-IOD04K amplia la funcionalitat STM32Cube. El paquet de programari permet la transferència de dades IO-Link de sensors industrials de l'STEVAL-IOD004V1 cap a un mestre IO-Link connectat mitjançant una connexió IO-Link. Les característiques clau del paquet són:

• Paquet de firmware per crear aplicacions de dispositius IO-Link basades en el microcontrolador STM32G071EB
• Biblioteques de middleware que inclouen una pila de demostració de dispositius IO-Link per a L6364W per gestionar els sensors MEMS IIS2MDC i ISM330DHCX
• Binari llest per utilitzar per a la transmissió de dades del sensor del dispositiu IO-Link
• Fàcil portabilitat entre diferents famílies de MCU, gràcies a STM32Cube
• Condicions de llicència gratuïtes i fàcils d'utilitzar

Arquitectura
El programari d'aplicació accedeix a STEVAL-IOD004V1 a través de les capes de programari següents:

• La capa STM32Cube HAL, que proporciona un conjunt senzill, genèric i multi-instància d'interfícies de programació d'aplicacions (API) per interactuar amb les capes superiors d'aplicació, biblioteca i pila. Té API genèriques i d'extensió i es construeix directament al voltant d'una arquitectura genèrica. Permet que les capes successives com la capa de middleware implementin funcions sense requerir configuracions de maquinari específiques per a una unitat de microcontrolador (MCU) determinada. Aquesta estructura millora la reutilització del codi de la biblioteca i garanteix una fàcil portabilitat en altres dispositius.
• Capa Board Support Package (BSP), que admet tots els perifèrics de la placa excepte l'MCU. Aquest conjunt limitat d'API proporciona una interfície de programació per a certs perifèrics específics de la placa com el LED, el botó d'usuari, etc. Aquesta interfície també ajuda a identificar la versió específica de la placa.

Figura 1. Arquitectura del programari STSW-IOD04K

Carpetes

Figura 2. Estructura de carpetes STSW-IOD04K

El paquet de programari inclou les carpetes següents:

• Documentació: un HTML compilat file generat a partir del codi font que detalla els components del programari i les API (una per a cada projecte).
• Controladors: controladors HAL i controladors específics de la placa per a cada placa o plataforma de maquinari compatible, inclosos els dels components integrats, i la capa d'abstracció de maquinari independent del proveïdor CMSIS per a la sèrie de processadors ARM Cortex-M.
• Middlewares: biblioteques i protocols amb IO-Link mini-stack i gestió de sensors.
• Projectes: sampl'aplicació que implementa un node multisensor IO-Link industrial. Aquesta aplicació es proporciona per al microcontrolador STM32G071EB per a tres entorns de desenvolupament: IAR Embedded Workbench per a ARM, RealView Kit de desenvolupament de microcontroladors (MDK-ARM-STR) i STM32CubeIDE.

API
La informació tècnica detallada amb la funció completa de l'API d'usuari i la descripció dels paràmetres es troben en un HTML compilat file a la carpeta “Documentació”.

Sampdescripció de l'aplicació
La carpeta Projectes proporciona el sample, que utilitza el STEVAL-IOD004V1 amb el transceptor L6364W i els sensors industrials ISM330DHCX/IIS2MDC.
Els projectes preparats per construir estan disponibles per a diversos IDE. Podeu pujar un dels binaris files del STSW-IOD04K mitjançant STM32CubeProgrammer o la funció de programació del vostre IDE. Per alimentar l'STEVAL-IOD004V1 i flashejar el microprogramari, podeu triar una de les opcions següents:

• Connecteu el vostre programador MCU (per exemple,ample, STLINK-V3MINI) a la placa mitjançant el connector J1; engegueu la placa amb els 24 V subministrats des d'un mestre IO-Link; al vostre programador, seleccioneu el binari file per parpellejar i després procedir a programar l'MCU.

Nota
Per al procediment anterior, necessiteu dos ports USB (un per al programador i l'altre per al mestre IO-Link).

• Connecteu el vostre programador MCU (per exemple,ample, STLINK-V3MINI) a la placa mitjançant el connector J1; subministra l'MCU mitjançant una font d'alimentació de 3.3 V connectada a la placa a través de J2 (pin 2 = GND; pin 4 = 3.3 V); al vostre programador, seleccioneu el binari file per flashejar i després programar l'MCU.

El programador STLINK-V3MINI es pot connectar a STEVAL-IOD004V1 per J1 (10 vies, dues files) a través del cable pla de 14 pins inclòs en el kit: dos pins dels costats dret i esquerre del cable romanen sense connectar. Mirant la part superior de la placa i deixant el connector IO-Link M8 a la vostra dreta, el cable s'ha de connectar de manera que la línia vermella estigui a la part superior, tal com es mostra a continuació.

Figura 3. STEVAL-IOD004V1 i STLINK-V3MINI – esquema de connexió

Per avaluar el microprogramari STSW-IOD04K, carregueu l'IODD file a l'eina de control del vostre mestre IO-Link i connecteu-lo a STEVAL-IOD004V1 mitjançant els cables i adaptadors IO-Link inclosos en el kit, o per qualsevol altre cable compatible. Podeu utilitzar qualsevol altre IO-Link master v1.1 amb l'eina de control relacionada. En l'exampde la secció 2.2, el mestre IO-Link és el P-NUCLEO-IOM01M1, l'eina de control relacionada és l'eina de control IO-Link desenvolupada per TEConcept (partner de ST) i la connexió es completa amb un endoll M12 a cable lliure ( Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR).

Guia de configuració del sistema

Descripció del maquinari

Kit d'avaluació STEVAL-IOD04KT1
El STEVAL-IOD04KT1 és un kit de disseny de referència que aprofita les característiques del transceptor de dispositiu de doble canal L6364W IO-Link. El kit consta de la placa principal STEVAL-IOD004V1 (no disponible per a la venda), el programador i l'eina depuradora STLINK-V3MINI, un cable pla de 14 pins i un adaptador de connector industrial estàndard M8 a M12. El kit actua com un sensor industrial intel·ligent modern per connectar-se a un concentrador IO-Link mestre (o una interfície PLC adequada). La font d'alimentació de l'MCU, sensors i altres dispositius lògics deriva del controlador del convertidor DC-DC integrat al L6364W. El microcontrolador STM32G071EB integrat executa una pila de demostració IO-Link v.1.1, que controla la comunicació IO-Link i el codi de programari que gestiona el transceptor L6364W i els sensors industrials MEMS. Les petites dimensions de la placa principal s'han aconseguit gràcies a les mides petites de les opcions del paquet CSP de L6364W i STM32G071EB. Connecteu la placa principal a un mestre IO-Link mitjançant l'adaptador i el connector M8 inclòs al kit per al funcionament normal. Connecteu la mateixa placa a l'STLINK-V3MINI mitjançant el cable pla només si voleu programar l'STM32G071EB amb un firmware nou.

Figura 4. Kit d'avaluació STEVAL-IOD04KT1

Configuració del maquinari

Els passos següents expliquen com controlar l'STEVAL-IOD004V1 mitjançant el P-NUCLEO-IOM01M1.

• Pas 1. Connecteu el P-NUCLEO-IOM01M1 a l'STEVAL-IOD004V1 mitjançant tres cables (L+, L-/GND i CQ). El STEVAL-IOD04KT1 inclou un connector M8 (endoll de quatre vies) a M12 (endoll de cinc vies) per connectar fàcilment l'STEVAL-IOD004V1 a qualsevol mestre IO-Link amb un connector M12 (endoll). La manera més senzilla de connectar el STEVAL-IOD004V1 al P-NUCLEO-IOM01M1 és utilitzar un cable amb M12 (endoll de quatre o cinc vies) a un costat i cables lliures a l'altre costat (per exemple,ample, Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR).
• Pas 2. Connecteu el P-NUCLEO-IOM01M1 a una font d'alimentació de 24 V/1 A. La figura següent mostra com connectar el P-NUCLEO-IOM01M1 i l'STEVAL-IOD004V1 amb el STSW-IOD04K.
• Pas 3. Inicieu l'eina de control IO-Link al vostre ordinador portàtil/ordinador.
• Pas 4. Connecteu el P-NUCLEO-IOM01M1 mitjançant un cable mini-USB al vostre ordinador portàtil/ordinador amb l'eina de control IO-Link.
  NOTA
  Els passos del 5 al 13 fan referència a les accions que cal dur a terme a l'eina de control IO-Link.
• Pas 5. A l'eina de control IO-Link, feu clic a [Seleccionar dispositiu] i seguiu les instruccions per carregar STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-38kBd-20210429-IODD1.1.xml o STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-230kBd20210429 .1.1.xml, segons l'opció COM2 o COM3, al directori IODD del paquet de programari.
• Pas 6. Connecteu el mestre fent clic a la icona verda (extrem superior esquerre).
• Pas 7. Feu clic a [Power ON] per subministrar l'STEVAL-IOD004V1. El LED vermell de l'STEVAL-IOD004V1 parpelleja.
• Pas 8. Feu clic a [IO-Link] per iniciar la comunicació IO-Link. El LED verd de l'STEVAL-IOD004V1 parpelleja.
  NOTA
  Per defecte, la comunicació comença amb l'ISM330DHCX configurat com a acceleròmetre.
• Pas 9. Traceu les dades recollides per l'acceleròmetre ISM330DHCX fent clic a [Plot].
• Pas 10. Per activar l'intercanvi de dades amb un altre sensor, aneu a [Menú de paràmetres]>[Selecció d'entrada del procés].
  • Pas 10a. Feu doble clic al nom del sensor (text verd).
  • Pas 10b. Seleccioneu el sensor desitjat entre les opcions disponibles.
  • Pas 10c. Feu clic a [Write Selected] per alinear el mestre i el dispositiu. El procediment es completa quan el nom del sensor seleccionat es torna verd, tal com es mostra a continuació.

Figura 6. Eina de control IO-Link view (example)

Figura 7. Eina de control IO-Link view - Trama de dades del procés

• Quan acabeu la sessió d'avaluació, seguiu els passos addicionals següents.
• Pas 11. Feu clic a [Inactiu] per aturar la comunicació IO-Link.
• Pas 12. Feu clic a [Power Off] per evitar que el mestre IO-Link subministre el dispositiu IO-Link.
• Pas 13. Feu clic a [Desconnectar] per aturar la comunicació entre IO-Link Control Tool i P-NUCLEO-IOM01M1.
• Pas 14. Desconnecteu el cable mini-USB del P-NUCLEO-IOM01M1.
• Pas 15. Desconnecteu l'alimentació de 24 V del P-NUCLEO-IOM01M1.

Configuració del programari
Per configurar un entorn de desenvolupament adequat per a la creació d'aplicacions IO-Link per a STM32G071EB i L6364W, necessiteu:

• Microprogramari STSW-IOD04K i documentació relacionada disponibles a www.st.com;
• una de les cadenes d'eines i compiladors de desenvolupament següents:
  • IAR Embedded Workbench per a la cadena d'eines ARM®
  • Keil
  • STM32CubeIDE més ST-LINK/V2

Historial de revisions

Taula 1. Historial de revisions de documents

Llistat de taules

• Taula 1. Historial de revisions de documents …………………………………………………….. 9

Llista de figures

• Figura 1. Arquitectura del programari STSW-IOD04K. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
• Figura 2. Estructura de carpetes STSW-IOD04K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
• Figura 3. STEVAL-IOD004V1 i STLINK-V3MINI – esquema de connexió . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
• Figura 4. Kit d'avaluació STEVAL-IOD04KT1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
• Figura 5. Configuració del terminal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
• Figura 6. Eina de control IO-Link view (example) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
• Figura 7. Eina de control IO-Link view - Trama de dades del procés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

AVÍS IMPORTANT: LLEGEIX-HO AMB 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. © 2021 STMicroelectronics – Tots els drets reservats

Documents/Recursos

ST com STEVAL-IOD04KT1 Sensor de funció múltiple de microelectrònica [pdfGuia de l'usuari STEVAL-IOD04KT1, sensor de funció múltiple de microelectrònica, sensor de funció múltiple, sensor de funció, STEVAL-IOD04KT1, sensor

Referències

• Manual d'usuari