UM 2275
Manuale d'usu

Accuminciamentu cù a biblioteca di rilevazione di caduta in tempu reale MotionFD in l'espansione X-CUBE-MEMS1 per STM32Cube

Introduzione

U MotionEC hè un cumpunente di biblioteca di middleware di u software X-CUBE-MEMS1 è funziona in STM3z2. Parmette infurmazione in tempu reale nantu à l'orientazione di u dispusitivu è u statu di u muvimentu basatu nantu à e dati da un dispositivu.
Fornisce i seguenti outputs: orientazione di u dispositivu (quaternioni, anguli di Euler), rotazione di u dispositivu (funzionalità di giroscopiu virtuale), vettore di gravità è accelerazione lineale.
Questa biblioteca hè destinata à travaglià solu cù ST MEMS.
L'algoritmu hè furnitu in formatu di libreria statica è hè pensatu per esse utilizatu nantu à i microcontrollers STM32 basati nantu à ARM® Cortex®-M0+, ARM® Cortex®-M3, ARM® Cortex®-M33, ARM® Cortex®-M4 è ARM®. Architettura Cortex®-M7.
Hè custruitu nantu à a tecnulugia di u software STM32Cube per facilità a portabilità in diversi microcontrollers STM32.
U prugrammu vene cun sampl'implementazione di le in esecuzione nantu à una scheda di espansione X-NUCLEO-IKS4A1 o X-NUCLEO-IKS01A3 nantu à una scheda di sviluppu NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q o NUCLEO-L152RE.

Acronimi è abbreviazioni

Table 1. Lista di acronimi

Biblioteca di middleware MotionFD in l'espansione di u software X-CUBE-MEMS1 per STM32Cube

2.1 MotionFD sopraview
A libreria MotionFD espande a funziunalità di u software X-CUBE-MEMS1.
A biblioteca acquista dati da l'accelerometru è u sensor di pressione è furnisce infurmazioni nantu à l'avvenimentu di caduta di l'utilizatori basatu nantu à e dati da un dispositivu.
A biblioteca hè pensata solu per ST MEMS. A funziunalità è u rendiment quandu si usanu altri sensori MEMS ùn sò micca analizati è ponu esse significativamente sfarente da ciò chì hè descrittu in u documentu.
SampL'implementazione di le hè dispunibule per a scheda di espansione X-NUCLEO-IKS4A1 è X-NUCLEO-IKS01A3, muntata nantu à una scheda di sviluppu NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q o NUCLEO-L152RE.
2.2 Biblioteca MotionFD
L'infurmazione tecnica chì descrive cumpletamente e funzioni è i paràmetri di l'API MotionFD pò esse truvata in u HTML compilatu MotionFD_Package.chm. file situatu in u cartulare Documentazione.
2.2.1 Descrizzione di a biblioteca MotionFD
A biblioteca di rilevazione di caduta MotionFD gestisce i dati acquistati da l'accelerometru è u sensor di pressione; hà caratteristiche:

• a pussibilità di distingue s'ellu a caduta di l'utilizatore hè accaduta o micca
• ricunniscenza basatu solu nantu à l'accelerometer è i dati sensori di pressione
• necessaria accelerometer e pressure sensor data sampa frequenza di ling hè 25 Hz
• esigenze di risorse:
  - Cortex-M3: 3.6 kB di codice è 3.2 kB di memoria di dati
  - Cortex-M33: 3.4 kB di codice è 3.2 kB di memoria di dati
  - Cortex-M4: 3.4 kB di codice è 3.2 kB di memoria di dati
  - Cortex-M7: 3.4 kB di codice è 3.2 di memoria di dati
• dispunibule per l'architetture ARM Cortex-M3, ARM Cortex-M33, ARM Cortex-M4 è ARM Cortex-M7.

2.2.2 API MotionFD
L'API di libreria MotionFD sò:

• uint8_t MotionFD_GetLibVersion(char *version)
  - ritruvà a versione di a biblioteca
  - * A versione hè un puntatore à una matrice di 35 caratteri
  - torna u numeru di caratteri in a stringa di versione
• void MotionFD_Initialize (void)
  - esegue l'inizializazione di a libreria MotionFD è a cunfigurazione di u mecanismu internu

Nota: Questa funzione deve esse chjamata prima di utilizà a biblioteca di rilevazione di caduta è u modulu CRC in u microcontroller STM32 (in u registru di attivazione di l'orologio perifericu RCC) deve esse attivatu.

• void MotionFD_Update (MFD_input_t *data_in, MFD_output_t *data_out)
  - esegue l'algoritmu di rilevazione di caduta
  - * parametru data_in hè un punteru à una struttura cù dati di input
  - i paràmetri per u tipu di struttura MFD_input_t sò:
  ◦ AccX hè u valore di u sensoru di l'accelerometru in l'assi X in mg
  ◦ AccY hè u valore di u sensoru di l'accelerometru in l'assi Y in mg
  ◦ AccZ hè u valore di u sensoru di l'accelerometru in l'assi Z in mg
  ◦ Press hè u valore di u sensoru di pressione in hPa
  - * parametru data_out hè un puntatore à una enumerazione cù i seguenti elementi:
  ◦ MFD_NOFALL = 0
  ◦ MFD_FALL = 1
• void MotionFD_SetKnobs (float fall_threshold, int32_t fall_altitude_delta, float lying_time)
  - stabilisce i paràmetri di cunfigurazione di a biblioteca
  – fall_threshold soglia di accelerazione in mg
  - fall_altitude_delta diffarenza d'altitudine in cm
  - tempu di menti in seconde senza muvimentu dopu un impattu
• void MotionFD_GetKnobs (float *fall_threshold, int32_t *fall_altitude_delta, float *lying_time)
  - riceve paràmetri di cunfigurazione di a biblioteca
  – fall_threshold soglia di accelerazione in mg
  - fall_altitude_delta diffarenza d'altitudine in cm
  - tempu di menti in seconde senza muvimentu dopu un impattu

2.2.3 Diagramma di flussu API

2.2.4 Demo codice
U codice di dimostrazione seguente leghje e dati da l'accelerometru è u sensoru di pressione è riceve u codice di l'avvenimentu di caduta.

2.2.5 Prestazione di l'algoritmu
L'algoritmu di rilevazione di caduta usa solu dati da l'accelerometru è u sensoru di pressione è corre à una freccia bassa (25 Hz) per riduce u cunsumu di energia.

2.3 Sampl'applicazione
U middleware MotionFD pò esse facilmente manipulatu per custruisce applicazioni d'utilizatori; cum'èampl'applicazione hè furnita in u cartulare Applicazioni.
Hè pensatu per eseguisce nantu à una scheda di sviluppu NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q o NUCLEO-L152RE cunnessa à una scheda di espansione X-NUCLEO-IKS4A1 o X-NUCLEO-IKS01A3.
L'applicazione ricunnosce l'avvenimentu di caduta di l'utilizatori in tempu reale.

A figura sopra mostra u buttone d'utilizatore B1 è i trè LED di a scheda NUCLEO-F401RE. Una volta chì a scheda hè alimentata, u LED LD3 (PWR) si accende.
Una cunnessione di cable USB hè necessaria per monitorà e dati in tempu reale. A tavola hè alimentata da u PC via una cunnessione USB. Stu modu di travagliu permette à l 'avvene di caduta utilizatori detected, accelerometer è sensori di prissioni dati, tempu stamp è eventualmente altri dati sensori, in tempu reale, usendu u MEMS-Studio.
2.4 Applicazione MEMS-Studio
U sampl'applicazione usa l'applicazione MEMS-Studio, chì pò esse scaricata da www.st.com.
Passu 1. Assicuratevi chì i drivers necessarii sò stallati è chì a scheda STM32 Nucleo cù a scheda di espansione adatta hè cunnessa à u PC.
Passu 2. Lanciari l'applicazione MEMS-Studio per apre a finestra principale di l'applicazione.
Se una scheda STM32 Nucleo cù firmware supportatu hè cunnessu à u PC, hè rilevatu automaticamente.
Pulsà u buttone [Connect] per stabilisce a cunnessione à u cunsigliu di valutazione.

Passu 3. Quandu hè cunnessu à una scheda STM32 Nucleo cù firmware supportatu, a tabulazione [Valutazione di a Biblioteca] hè aperta.
Per inizià è piantà u flussu di dati, cambia u [Start] adattatu. o [Stop]   buttone nantu à a barra di strumenti verticale esterna.
I dati chì venenu da u sensoru cunnessu ponu esse viewed selezziunendu a tabulazione [Table di Dati] nantu à u strumentu verticale internu ba

Passu 4. Cliccate nant'à u [Detezzione di caduta] per apre a finestra di l'applicazione dedicata.

Passu 5. Cliccate nant'à [Salvà à File] per apre a finestra di cunfigurazione di datalogging. Selezziunà u sensore è i dati di rilevazione di caduta per esse salvatu in u file. Pudete principià o piantà di salvà clicchendu nant'à u buttone currispundenti.

Passu 6. U modu di iniezione di dati pò esse usatu per mandà i dati acquistati prima à a biblioteca è riceve u risultatu. Selezziunà a tabulazione [Injection di Dati] nantu à a barra di strumenti verticale per apre u dedicatu view per sta funziunalità.

Passu 7. Cliccate nant'à u buttone [Browse] per selezziunate file cù i dati catturati prima in furmatu CSV.
I dati seranu carricati in a tavula in u currente view.
Altri buttoni diventeranu attivu. Pudete cliccà nant'à:
- U buttone [Modu Offline] per accende / disattiveghja u modu di firmware offline (modu utilizendu i dati catturati prima).
- Pulsanti [Start]/[Stop]/[Step]/[Repeat] per cuntrullà l'alimentazione di dati da MEMS-Studio à a biblioteca.

2.5 Referenze
Tutte e seguenti risorse sò liberamente dispunibili nantu à www.st.com.

1. UM1859: Accuminciamentu cù i MEMS di muvimentu X-CUBE-MEMS1 è l'espansione di u software di sensori ambientali per STM32Cube
2. UM1724: schede STM32 Nucleo-64 (MB1136)
3. UM3233: Accuminciari cù MEMS-Studio

Storia di rivisione

Table 4. Storia di rivisione di documenti

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Referenze

• Manuale d'usu