ST com STEVAL-IOD04KT1 Multifunkční mikroelektronický senzor
Zavedení
STSW-IOD04K je softwarový balíček, který umožňuje povolit komunikaci IO-Link mezi STEVAL-IOD004V1 (je součástí STEVAL-IOD04KT1, ale není k dispozici pro samostatný prodej) a IO-Link masterem prostřednictvím transceiveru L6364W. Na základě STM32CubeHAL rozšiřuje STSW-IOD04K STM32Cube. Poskytuje balíček podpory desky (BSP) pro IO-Link komunikaci založenou na demo-stack knihovně, která spravuje data přicházející z interního teplotního senzoru L6364W a dvou integrovaných MEMS průmyslových senzorů: IIS2MDC (vysoká přesnost, ultranízký výkon, 3osý digitální výstupní magnetometr) a ISM330DHCX (vždy zapnutý 3D acroscope).
Architektura tohoto aplikačního softwaru usnadňuje integraci s jiným softwarem založeným na STM32Cube za účelem vytvoření napřamppro nejběžnější aplikační technologie. Zahrnuté knihovny umožňují funkce pro skutečný a použitelný systém pro vývojáře. Ovladače hardwaru a abstraktní detaily na nízké úrovni umožňují komponentám middlewaru a aplikacím přistupovat k datům způsobem nezávislým na hardwaru. Knihovny middlewaru zahrnují proprietární demo-stack IO-Link společnosti ST. Softwarový balík STSW-IOD04K můžete používat v různých integrovaných vývojových prostředích (IDE): IAR, Keil a STM32CubeIDE. Zahrnuje také IODD file k nahrání na IO-Link master uživatele.
Začínáme
Nadview
STSW-IOD04K rozšiřuje funkčnost STM32Cube. Softwarový balík umožňuje přenos dat IO-Link z průmyslových senzorů na STEVAL-IOD004V1 směrem k IO-Link masteru připojenému přes připojení IO-Link. Klíčové vlastnosti balíčku jsou:
- Firmwarový balíček pro vytváření aplikací zařízení IO-Link založených na mikrokontroléru STM32G071EB
- Knihovny middlewaru obsahující demo-stack zařízení IO-Link pro L6364W pro správu senzorů MEMS IIS2MDC a ISM330DHCX
- Binární soubor připravený k použití pro přenos dat senzoru zařízení IO-Link
- Snadná přenositelnost mezi různými rodinami MCU díky STM32Cube
- Bezplatné, uživatelsky přívětivé licenční podmínky
Architektura
Aplikační software přistupuje k STEVAL-IOD004V1 prostřednictvím následujících softwarových vrstev:
- Vrstva STM32Cube HAL, která poskytuje jednoduchou, generickou, víceinstanční sadu aplikačních programovacích rozhraní (API) pro interakci s vyššími vrstvami aplikací, knihoven a zásobníků. Má obecná a rozšiřující rozhraní API a je přímo postavena na obecné architektuře. Umožňuje po sobě jdoucím vrstvám, jako je vrstva middlewaru, implementovat funkce bez nutnosti specifických hardwarových konfigurací pro danou mikrokontrolérovou jednotku (MCU). Tato struktura zlepšuje znovupoužitelnost kódu knihovny a zaručuje snadnou přenositelnost na jiná zařízení.
- Vrstva Board Support Package (BSP), která podporuje všechny periferie na desce kromě MCU. Tato omezená sada API poskytuje programovací rozhraní pro určité periferie specifické pro desku, jako je LED, uživatelské tlačítko atd. Toto rozhraní také pomáhá při identifikaci konkrétní verze desky.
Obrázek 1. Architektura softwaru STSW-IOD04K
Složky
Obrázek 2. Struktura složek STSW-IOD04K
Softwarový balík obsahuje následující složky:
- Dokumentace: zkompilovaný HTML file generované ze zdrojového kódu s podrobnostmi o softwarových komponentách a API (jedno pro každý projekt).
- Ovladače: Ovladače HAL a ovladače specifické pro jednotlivé desky pro každou podporovanou desku nebo hardwarovou platformu, včetně těch pro komponenty na desce, a vrstva abstrakce hardwaru nezávislá na dodavateli CMSIS pro řadu procesorů ARM Cortex-M.
- Middleware: knihovny a protokoly obsahující mini-stack IO-Link a správu senzorů.
- Projekty: sampaplikace implementující průmyslový IO-Link multisenzorový uzel. Tato aplikace je poskytována pro mikrokontrolér STM32G071EB pro tři vývojová prostředí: IAR Embedded Workbench for ARM, RealView Microcontroller Development Kit (MDK-ARM-STR) a STM32CubeIDE.
API
Podrobné technické informace s plnou funkcí uživatelského API a popisem parametrů jsou v kompilovaném HTML file ve složce „Dokumentace“.
Samppopis aplikace
Složka Projekty poskytuje sample aplikace, která používá STEVAL-IOD004V1 s transceiverem L6364W a průmyslovými senzory ISM330DHCX/IIS2MDC.
Projekty připravené k sestavení jsou k dispozici pro více IDE. Můžete nahrát jeden z binárních souborů files STSW-IOD04K přes STM32CubeProgrammer nebo programovací funkci vašeho IDE. Pro napájení STEVAL-IOD004V1 a flashování firmwaru si můžete vybrat jednu z níže uvedených možností:
- Připojte svůj programátor MCU (napřample, STLINK-V3MINI) k desce přes konektor J1; napájejte desku 24 V napájeným z IO-Link masteru; na svém programátoru vyberte binární file blikat a poté pokračujte v programování MCU.
Poznámka
Pro výše uvedený postup potřebujete dva USB porty (jeden pro programátor, druhý pro IO-Link master).
- Připojte svůj programátor MCU (napřample, STLINK-V3MINI) k desce přes konektor J1; napájejte MCU pomocí 3.3 V napájecího zdroje připojeného k desce přes J2 (pin 2 = GND; pin 4 = 3.3 V); na svém programátoru vyberte binární file na flash a poté naprogramujte MCU.
Programátor STLINK-V3MINI lze připojit k STEVAL-IOD004V1 pomocí J1 (10 cest, dvě řady) pomocí 14kolíkového plochého kabelu, který je součástí sady: dva kolíky na pravé a levé straně kabelu zůstávají nezapojené. Při pohledu na horní stranu desky a ponechání konektoru IO-Link M8 na pravé straně musí být kabel připojen tak, aby červená čára byla nahoře, jak je znázorněno níže.
Obrázek 3. STEVAL-IOD004V1 a STLINK-V3MINI – schéma zapojení
Chcete-li vyhodnotit firmware STSW-IOD04K, nahrajte IODD file na ovládacím nástroji vašeho IO-Link mastera a připojte jej k STEVAL-IOD004V1 pomocí kabelů IO-Link a adaptérů, které jsou součástí sady, nebo pomocí jakéhokoli jiného kompatibilního kabelu. Se souvisejícím ovládacím nástrojem můžete použít jakýkoli jiný IO-Link master v1.1. V example části 2.2, IO-Link master je P-NUCLEO-IOM01M1, související ovládací nástroj je IO-Link Control Tool vyvinutý společností TEConcept (partner ST) a připojení je doplněno zásuvkou M12 s volným kabelem (Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR).
Průvodce nastavením systému
Popis hardwaru
Vyhodnocovací sada STEVAL-IOD04KT1
STEVAL-IOD04KT1 je referenční designová sada, která využívá funkce L6364W IO-Link dvoukanálového zařízení transceiveru. Sada se skládá ze základní desky STEVAL-IOD004V1 (není k dispozici v prodeji), programovacího a debuggerovacího nástroje STLINK-V3MINI, 14kolíkového plochého kabelu a standardního průmyslového konektorového adaptéru M8 až M12. Sada funguje jako moderní chytrý průmyslový senzor pro připojení k hlavnímu rozbočovači IO-Link (nebo vhodnému rozhraní PLC). Napájení MCU, senzorů a dalších logických zařízení je odvozeno od řadiče DC-DC měniče zabudovaného v L6364W. Na palubním mikrokontroléru STM32G071EB běží demostack IO-Link v.1.1, který řídí komunikaci IO-Link, a softwarový kód, který spravuje transceiver L6364W a průmyslové senzory MEMS. Drobných rozměrů základní desky bylo dosaženo díky malým velikostem možností balení CSP L6364W a STM32G071EB. Pro normální provoz připojte hlavní desku k IO-Link masteru pomocí adaptéru a konektoru M8, který je součástí sady. Připojte stejnou desku k STLINK-V3MINI pomocí plochého kabelu pouze v případě, že chcete naprogramovat STM32G071EB s novým firmwarem.
Obrázek 4. Vyhodnocovací sada STEVAL-IOD04KT1
Nastavení hardwaru
Následující kroky vysvětlují, jak ovládat STEVAL-IOD004V1 prostřednictvím P-NUCLEO-IOM01M1.
- Krok 1. Připojte P-NUCLEO-IOM01M1 k STEVAL-IOD004V1 pomocí tří vodičů (L+, L-/GND a CQ). STEVAL-IOD04KT1 obsahuje M8 (čtyřcestná zásuvka) až M12 (pěticestná zástrčka) pro snadné propojení STEVAL-IOD004V1 s jakýmkoli IO-Link masterem s konektorem M12 (zásuvka). Nejjednodušší způsob, jak připojit STEVAL-IOD004V1 k P-NUCLEO-IOM01M1, je použít kabel s M12 (čtyřcestná nebo pěticestná zásuvka) na jedné straně a volnými vodiči na druhé straně (např.ample, Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR).
- Krok 2. Připojte P-NUCLEO-IOM01M1 ke zdroji 24 V/1 A. Následující obrázek ukazuje, jak propojit P-NUCLEO-IOM01M1 a STEVAL-IOD004V1 se systémem STSW-IOD04K.
- Krok 3. Spusťte IO-Link Control Tool na vašem notebooku/PC.
- Krok 4. Připojte P-NUCLEO-IOM01M1 pomocí mini-USB kabelu k vašemu notebooku/PC se spuštěným IO-Link Control Tool.
POZNÁMKA
Kroky od 5 do 13 se týkají akcí, které je třeba provést v nástroji IO-Link Control Tool. - Krok 5. V nástroji IO-Link Control Tool klikněte na [Vybrat zařízení] a podle pokynů nahrajte STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-38kBd-20210429-IODD1.1.xml nebo STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-230kBd-20210429DD.IODD-1.1xBd-2. Volba COM3 nebo COMXNUMX v adresáři IODD softwarového balíku.
- Krok 6. Připojte master kliknutím na zelenou ikonu (levý horní roh).
- Krok 7. Kliknutím na [Power ON] napněte STEVAL-IOD004V1. Červená LED na STEVAL-IOD004V1 bliká.
- Krok 8. Kliknutím na [IO-Link] zahájíte komunikaci IO-Link. Zelená LED na STEVAL-IOD004V1 bliká.
POZNÁMKA
Ve výchozím nastavení začíná komunikace s ISM330DHCX nakonfigurovaným jako akcelerometr. - Krok 9. Kliknutím na [Plot] vykreslete data shromážděná akcelerometrem ISM330DHCX.
- Krok 10. Chcete-li aktivovat výměnu dat s jiným senzorem, přejděte do nabídky [Parameter Menu]>[Process Input Selection].
- Krok 10a. Dvakrát klikněte na název senzoru (zelený text).
- Krok 10b. Vyberte požadovaný senzor z dostupných možností.
- Krok 10c. Kliknutím na [Write Selected] zarovnejte master a zařízení. Postup je dokončen, když název vybraného senzoru zezelená, jak je znázorněno níže.
Obrázek 6. IO-Link Control Tool view (napřample)
Obrázek 7. IO-Link Control Tool view – graf procesních dat
- Po dokončení relace hodnocení postupujte podle dalších kroků níže.
- Krok 11. Kliknutím na [Neaktivní] zastavíte komunikaci IO-Link.
- Krok 12. Kliknutím na [Power Off] zastavíte napájení IO-Link masteru IO-Link.
- Krok 13. Klikněte na [Disconnect] pro zastavení komunikace mezi IO-Link Control Tool a P-NUCLEO-IOM01M1.
- Krok 14. Odpojte mini-USB kabel od P-NUCLEO-IOM01M1.
- Krok 15. Odpojte napájení 24 V od P-NUCLEO-IOM01M1.
Nastavení softwaru
K nastavení vhodného vývojového prostředí pro tvorbu aplikací IO-Link pro STM32G071EB a L6364W potřebujete:
- Firmware STSW-IOD04K a související dokumentace jsou k dispozici na www.st.com;
- jeden z následujících vývojových nástrojů a kompilátorů:
- IAR Embedded Workbench pro ARM® toolchain
- Keil
- STM32CubeIDE plus ST-LINK/V2
Historie revizí
Tabulka 1. Historie revizí dokumentu
Seznam tabulek
- Tabulka 1. Historie revizí dokumentu ………………………………………………………….. 9
Seznam figur
- Obrázek 1. Architektura softwaru STSW-IOD04K. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
- Obrázek 2. Struktura složek STSW-IOD04K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
- Obrázek 3. STEVAL-IOD004V1 a STLINK-V3MINI – schéma zapojení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
- Obrázek 4. Vyhodnocovací sada STEVAL-IOD04KT1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
- Obrázek 5. Nastavení terminálu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
- Obrázek 6. IO-Link Control Tool view (napřample) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
- Obrázek 7. IO-Link Control Tool view – graf procesních dat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
DŮLEŽITÉ UPOZORNĚNÍ - PŘEČTĚTE SI POZORNĚ
STMicroelectronics NV a její dceřiné společnosti (“ST”) si vyhrazují právo provádět změny, opravy, vylepšení, úpravy a vylepšení produktů ST a/nebo tohoto dokumentu kdykoli bez upozornění. Kupující by měli před zadáním objednávky získat nejnovější relevantní informace o produktech ST. Produkty ST jsou prodávány v souladu s prodejními podmínkami ST platnými v okamžiku potvrzení objednávky. Kupující jsou výhradně odpovědní za výběr, výběr a použití produktů ST a ST nepřebírá žádnou odpovědnost za pomoc s aplikací nebo design produktů kupujících. Společnost ST zde neuděluje žádnou výslovnou ani předpokládanou licenci k právu duševního vlastnictví. Další prodej produktů ST s ustanoveními odlišnými od informací uvedených v tomto dokumentu ruší jakoukoli záruku poskytnutou společností ST na takový produkt. ST a logo ST jsou ochranné známky společnosti ST. Další informace o ochranných známkách ST naleznete na www.st.com/trademarks. Všechny ostatní názvy produktů nebo služeb jsou majetkem jejich příslušných vlastníků. Informace v tomto dokumentu nahrazují a nahrazují informace dříve uvedené v předchozích verzích tohoto dokumentu. © 2021 STMicroelectronics – Všechna práva vyhrazena
Dokumenty / zdroje
 |
ST com STEVAL-IOD04KT1 Multifunkční mikroelektronický senzor [pdfUživatelská příručka STEVAL-IOD04KT1, Mikroelektronický vícefunkční senzor, Vícefunkční senzor, Funkční senzor, STEVAL-IOD04KT1, Senzor |
