STMicroelectronics FP-IND-IODSNS1 Funktionspaket für IO Link Industrie-Sensorknoten

Produktinformationen

Technische Daten

• Produktname: FP-IND-IODSNS1 STM32Cube Funktionspaket
• Kompatibilität: STM32L452RE-basierte Boards
• Merkmale:
  • Ermöglicht IO-Link-Datenübertragung von Industriesensoren
  • Middleware mit IO-Link-Geräte-Mini-Stack für L6364Q und MEMS sowie digitales Mikrofonmanagement
  • Gebrauchsfertige Binärdatei zur Sensordatenübertragung
  • Einfache Portabilität zwischen verschiedenen MCU-Familien
  • Kostenlose, benutzerfreundliche Lizenzbedingungen

Anweisungen zur Produktverwendung

Überview
Die Softwareerweiterung FP-IND-IODSNS1 für STM32Cube wurde entwickelt, um den IO-Link-Datentransfer für Industriesensoren zu erleichtern. Befolgen Sie die folgenden Schritte, um das Funktionspaket zu verwenden:

Schritt 1: Installation
Installieren Sie das Softwarepaket auf Ihrer STM32L452RE-basierten Platine.

Schritt 2: Konfiguration
Konfigurieren Sie die Middleware-Bibliotheken, um IO-Link-Geräte und -Sensoren zu verwalten.

Schritt 3: Datenübertragung
Nutzen Sie die gebrauchsfertige Binärdatei zur Sensordatenübertragung an den an X-NUCLEO-IOD02A1 angeschlossenen IO-Link-Master.

Ordnerstruktur
Das Softwarepaket enthält die folgenden Ordner:

• _htmresc: Enthält Grafiken für HTML-Dokumente
• Dokumentation: Enthält kompilierte HTML-Hilfe files detaillierte Beschreibung der Softwarekomponenten und APIs
• Treiber: Enthält HAL-Treiber und kartenspezifische Treiber für unterstützte Karten
• Middlewares: Bibliotheken und Protokolle für IO-Link-Mini-Stack und Sensorverwaltung

FAQ (Häufig gestellte Fragen)

• F: Kann dieses Funktionspaket mit jeder STM32-Platine verwendet werden?
  A: Das Funktionspaket ist für optimale Leistung für STM32L452RE-basierte Boards konzipiert.
• F: Gibt es spezielle Hardwareanforderungen für die Verwendung dieses Funktionspakets?
  A: Für den Betrieb des Funktionspakets sind die Erweiterungskarten X-NUCLEO-IKS02A1 und X-NUCLEO-IOD02A1 erforderlich.
• F: Ist für dieses Produkt technischer Support verfügbar?
  A: Für technischen Support wenden Sie sich bitte an Ihr lokales STMicroelectronics-Verkaufsbüro oder besuchen Sie www.st.com für weitere Unterstützung.

UM2796
Benutzerhandbuch

Erste Schritte mit dem FP-IND-IODSNS1 STM32Cube-Funktionspaket für IO-Link-Industriesensorknoten

Einführung

FP-IND-IODSNS1 ist ein STM32Cube-Funktionspaket, mit dem Sie die IO-Link-Kommunikation zwischen dem P-NUCLEO-IOD02A1-Kit und einem IO-Link-Master über den auf dem X-NUCLEO-IOD6364A02 montierten L1Q-Transceiver aktivieren können.
Das Funktionspaket integriert einen IO-Link-Demo-Stack und die Verwaltung der auf dem X-NUCLEO-IKS02A1 montierten Industriesensoren.
FP-IND-IODSNS1 beinhaltet auch die IODD file zum Hochladen auf Ihren IO-Link-Master.
Die im Paket enthaltene Software kann in drei integrierten Entwicklungsumgebungen (IDEs) verwendet werden: IAR, KEIL und STM32CubeIDE.

Weiterführende Links
Besuchen Sie das STM32Cube-Ökosystem web Seite auf www.st.com für weitere Informationen

FP-IND-IODSNS1 Softwareerweiterung für STM32Cube

Überview
FP-IND-IODSNS1 ist ein STM32 ODE-Funktionspaket und erweitert die STM32Cube-Funktionalität.
Das Softwarepaket ermöglicht die IO-Link-Datenübertragung von Industriesensoren auf dem X-NUCLEO-IKS02A1 zu einem an das X-NUCLEO-IOD02A1 angeschlossenen IO-Link-Master.
Die wichtigsten Paketfunktionen sind:

• Firmware-Paket zum Erstellen von IO-Link-Geräteanwendungen für STM32L452RE-basierte Karten
• Middleware-Bibliotheken mit IO-Link-Geräte-Mini-Stack für L6364Q und MEMS sowie digitalem Mikrofonmanagement
• Gebrauchsfertige Binärdatei für die Datenübertragung von IO-Link-Gerätesensoren
• Einfache Portabilität über verschiedene MCU-Familien dank STM32Cube
• Kostenlose, benutzerfreundliche Lizenzbedingungen

Architektur
Die Anwendungssoftware greift über die folgenden Softwareebenen auf die Erweiterungskarten X-NUCLEO-IKS02A1 und X-NUCLEO-IOD02A1 zu:

• die STM32Cube HAL-Schicht, die einen einfachen, generischen Satz von Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) mit mehreren Instanzen zur Interaktion mit den oberen Anwendungs-, Bibliotheks- und Stapelschichten bereitstellt. Sie verfügt über generische und Erweiterungs-APIs und ist direkt um eine generische Architektur herum aufgebaut. Sie ermöglicht es nachfolgenden Schichten wie der Middleware-Schicht, Funktionen zu implementieren, ohne dass spezifische Hardwarekonfigurationen für eine bestimmte Mikrocontrollereinheit (MCU) erforderlich sind. Diese Struktur verbessert die Wiederverwendbarkeit von Bibliothekscode und gewährleistet eine einfache Portabilität auf andere Geräte.
• die Board Support Package (BSP)-Schicht, die alle Peripheriegeräte auf dem STM32 Nucleo außer der MCU unterstützt. Dieser begrenzte Satz von APIs bietet eine Programmierschnittstelle für bestimmte kartenspezifische Peripheriegeräte wie die LED, die Benutzertaste usw. Diese Schnittstelle hilft auch bei der Identifizierung der spezifischen Kartenversion.

Ordnerstruktur

Die folgenden Ordner sind im Softwarepaket enthalten:

• _htmresc: enthält Grafiken für HTML-Dokumente
• Dokumentation: enthält eine kompilierte HTML-Hilfe file Aus dem Quellcode generiert, der die Softwarekomponenten und APIs detailliert beschreibt (eine für jedes Projekt).
• Treiber: enthält die HAL-Treiber und die platinenspezifischen Treiber für jede unterstützte Platine oder Hardwareplattform, einschließlich der Treiber für die integrierten Komponenten und die anbieterunabhängige CMSIS-Hardwareabstraktionsschicht für die ARM Cortex-M-Prozessorserie.
• Middlewares: Bibliotheken und Protokolle mit IO-Link-Mini-Stack und Sensorverwaltung.
• Projekte: enthält das sampDie Anwendung implementiert einen industriellen IO-Link-Multisensorknoten. Diese Anwendung wird für die NUCLEO-L452RE-Plattform mit drei Entwicklungsumgebungen bereitgestellt: IAR Embedded Workbench für ARM, MDK-ARM-Softwareentwicklungsumgebung und STM32CubeIDE.

APIs
Detaillierte technische Informationen mit vollständiger Benutzer-API-Funktion und Parameterbeschreibung befinden sich in einem kompilierten HTML file im Ordner „Dokumentation“.

Sample Anwendungsbeschreibung
Die sampDie Anwendung wird im Ordner „Projekte“ bereitgestellt und verwendet den X-NUCLEO-IOD02A1 mit dem L6364Q-Transceiver und den X-NUCLEO-IKS02A1 mit dem industriellen MEMS und dem digitalen Mikrofon.
Für mehrere IDEs sind sofort baubare Projekte verfügbar. Sie können eine der Binärdateien hochladen filewird im FP-IND-IODSNS1 über das STM32 ST-LINK Utility, STM32CubeProgrammer oder die Programmierfunktion in Ihrer IDE bereitgestellt.
Zur Evaluierung der FP-IND-IODSNS1 Firmware ist es notwendig, die IODD hochzuladen file an das Steuerungstool Ihres IO-Link-Masters und verbinden Sie es über ein 02-adriges Kabel (L+, L-/GND, CQ) mit dem X-NUCLEO-IOD1A3. Abschnitt 2.3 zeigt ein Beispielample, wobei der IO-Link-Master der P-NUCLEO-IOM01M1 und das zugehörige Steuerungstool das von TEConcept (ST-Partner) entwickelte IO-Link Control Tool ist. Alternativ können Sie einen anderen IO-Link-Master mit dem zugehörigen Steuerungstool verwenden.

Anleitung zur Systemeinrichtung

Hardwarebeschreibung

P-NUCLEO-IOD02A1 STM32 Nucleo-Paket
Das P-NUCLEO-IOD02A1 ist ein STM32-Nucleo-Paket, das aus den Erweiterungsplatinen X-NUCLEO-IOD02A1 und X-NUCLEO-IKS02A1 besteht, die auf der Entwicklungsplatine NUCLEO-L452RE gestapelt sind.
Der X-NUCLEO-IOD02A1 verfügt über einen IO-Link-Gerätetransceiver für die physische Verbindung mit einem IO-Link-Master, während der X-NUCLEO-IKS02A1 über eine Multisensorplatine für industrielle Anwendungen verfügt und der NUCLEO-L452RE über die erforderlichen Hardwareressourcen verfügt, um das Funktionspaket FP-IND-IODSNS1 auszuführen und den Transceiver und die Multisensorplatinen zu steuern.

Das FP-IND-IODSNS1 kombiniert eine IO-Link-Demo-Stack-Bibliothek (abgeleitet von X-CUBE-IOD02) mit dem X-CUBE-MEMS1 und verfügt über eine Example des IO-Link-Geräte-Multisensorknotens.
Das P-NUCLEO-IOD02A1 kann zu Evaluierungszwecken und als Entwicklungsumgebung verwendet werden.
Das STM32 Nucleo-Paket bietet eine kostengünstige und benutzerfreundliche Lösung für die Entwicklung von IO-Link- und SIO-Anwendungen, die Evaluierung der Kommunikationsfunktionen und Robustheit von L6364Q zusammen mit der Rechenleistung von STM32L452RET6U.

P-NUCLEO-IOM01M1 STM32 Nucleo-Paket
Das P-NUCLEO-IOM01M1 ist ein STM32 Nucleo-Paket, das aus den Platinen STEVAL-IOM001V1 und NUCLEO-F446RE besteht. Das STEVAL-IOM001V1 ist eine einzelne IO-Link-Master-PHY-Schicht (L6360), während das NUCLEO-F446RE einen IO-Link-Stack rev 1.1 ausführt (entwickelt von und Eigentum von TEConcept GmbH, Lizenz auf 10 Minuten begrenzt, verlängerbar ohne zusätzliche Kosten). Die Aktualisierung des IO-Link-Stacks ist ausschließlich durch Befolgen des in UM2421 beschriebenen Verfahrens zulässig (kostenlos verfügbar unter www.st.com). Jedes weitere Löschen/Überschreiben des vorinstallierten Stapels macht dessen Wiederherstellung unmöglich.

Das STM32 Nucleo-Paket bietet eine kostengünstige und benutzerfreundliche Lösung zur Evaluierung von IO-Link-Anwendungen, L6360-Kommunikationsfunktionen und Robustheit zusammen mit der Rechenleistung des STM32F446RET6. Das Paket, das bis zu vier STEVAL-IOM001V1 zum Aufbau eines Quad-Port-IO-Link-Masters enthält, kann auf die physikalische IO-Link-Schicht zugreifen und mit IO-Link-Geräten kommunizieren.
Sie können das Tool über die dedizierte GUI (IO-Link Control Tool©, Eigentum der TEConcept GmbH) evaluieren oder es als IO-Link-Master-Bridge verwenden, auf die über die dedizierte SPI-Schnittstelle zugegriffen werden kann: Der Quellcode des Demoprojekts (Low-Level IO-Link Master Access Demo Application, entwickelt von TEConcept GmbH) und die API-Spezifikation sind kostenlos verfügbar.

Hardware-Setup
Folgende Hardwarekomponenten werden benötigt:

1. Ein STM32 Nucleo-Paket für IO-Link-Geräteanwendungen (Bestellcode: P-NUCLEO-IOD02A1)
2. Ein STM32 Nucleo-Paket für IO-Link-Master mit IO-Link v1.1 PHY und Stack (Bestellcode: P-NUCLEO-IOM01M1)
3. Ein 3-adriges Kabel (L+, L-/GND, CQ)

So steuern Sie das IO-Link-Gerät P-NUCLEO-IOD02A1 über den IO-Link-Master P-NUCLEO-IOM01M1

• Schritt 1. Verbinden Sie das P-NUCLEO-IOM01M1 und das P-NUCLEO-IOD02A1 über das 3-adrige Kabel (L+, L-/GND und CQ- siehe Platinenaufdruck).
• Schritt 2. Schließen Sie das P-NUCLEO-IOM01M1 an eine 24 V/0.5 A-Stromversorgung an.
  Die folgende Abbildung zeigt, wie P-NUCLEO-IOM01M1 und P-NUCLEO-IOD02A1 mit der Firmware FP-IND-IODSNS1 verbunden werden.
• Schritt 3. Starten Sie das IO-Link Control Tool auf Ihrem Laptop/PC.
• Schritt 4. Verbinden Sie das P-NUCLEO-IOM01M1 mit dem IO-Link Control Tool per Mini-USB-Kabel mit Ihrem Laptop/PC.
  Die nächsten Schritte (5 bis 13) beziehen sich auf Aktionen, die im IO-Link Control Tool ausgeführt werden müssen.
• Schritt 5. Laden Sie die P-NUCLEO-IOD02A1 IODD in das IO-Link Control Tool hoch, indem Sie auf [Gerät auswählen] klicken und den Anweisungen zum Hochladen der richtigen IODD (XML-Format) folgen. file verfügbar im IODD-Verzeichnis des Softwarepakets.
  IODD fileEs stehen sowohl für die Baudraten COM2 (38.4 kBd) als auch COM3 (230.4 kBd) zur Verfügung.
• Schritt 6. Verbinden Sie den Master, indem Sie auf das grüne Symbol (oben links) klicken.
• Schritt 7. Klicken Sie auf [Power ON], um das P-NUCLEO-IOD02A1 mit Strom zu versorgen (rote LED am X-NUCLEO-IOD02A1 blinkt).
• Schritt 8. Klicken Sie auf [IO-Link], um eine IO-Link-Kommunikation zu starten (grüne LED auf X-NUCLEO-IOD02A1 blinkt). Standardmäßig startet die Kommunikation mit IIS2DLPC.
• Schritt 9Klicken Sie auf [Plotten], um die erfassten Daten grafisch darzustellen.
• Schritt 10. Um den Datenaustausch mit einem anderen Sensor zu aktivieren, gehen Sie zu [Parametermenü]>[Prozesseingangsauswahl], doppelklicken Sie dann auf den Sensornamen (grüner Text) und wählen Sie den gewünschten Sensor aus den verfügbaren Optionen aus. Der Sensorwechsel wird durch den Sensornamen hervorgehoben, der blau wird.
  Um den Master und das Device endgültig abzugleichen, muss noch auf [Auswahl schreiben] geklickt werden. Der Vorgang ist abgeschlossen, wenn der Name des ausgewählten Sensors grün wird.
  
• Schritt 11. Wenn Sie Ihre Evaluierungssitzung beendet haben, klicken Sie auf [Inaktiv], um die IO-Link-Kommunikation zu stoppen.
• Schritt 12. Klicken Sie auf [Power Off], um die Versorgung des IO-Link-Devices durch den IO-Link-Master zu unterbrechen.
• Schritt 13. Klicken Sie auf [Trennen], um die Kommunikation zwischen IO-Link Control Tool und P-NUCLEO-IOM01M1 zu beenden.
• Schritt 14. Trennen Sie das Mini-USB-Kabel und die 24-V-Versorgung vom P-NUCLEO-IOM01M1.

Software-Setup
Zum Einrichten einer geeigneten Entwicklungsumgebung zum Erstellen von Anwendungen für IO-Link-Anwendungen für NUCLEO-L452RE und L6364Q werden folgende Softwarekomponenten benötigt:

• FP-IND-IODSNS1 Firmware und zugehörige Dokumentation verfügbar auf www.st.com
• Eine der folgenden Entwicklungs-Toolchains und Compiler:
  • IAR Embedded Workbench für ARM®-Toolchain + ST-LINK/V2
  • RealView Microcontroller Development Kit-Toolchain (MDK-ARM-Softwareentwicklungsumgebung
  • + ST-LINK/V2)
  • STM32CubeIDE + ST-LINK/V2

Versionsgeschichte

Tabelle 1. Revisionsverlauf des Dokuments

Datum	Version	Änderungen
04. Dezember 2020	1	Erstveröffentlichung.
07. März 2024	2	Abbildung 2 aktualisiert. Ordnerstruktur des FP-IND-IODSNS1-Pakets. Kleinere Textänderungen.

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© 2024 STMicroelectronics – Alle Rechte vorbehalten
UM2796 – Rev. 2

Dokumente / Ressourcen

STMicroelectronics FP-IND-IODSNS1 Funktionspaket für IO Link Industrie-Sensorknoten [pdf] Benutzerhandbuch FP-IND-IODSNS1, X-NUCLEO-IOD02A1, X-NUCLEO-IKS02A1, FP-IND-IODSNS1 Funktionspaket für IO Link Industrie-Sensorknoten, FP-IND-IODSNS1, Funktionspaket für IO Link Industrie-Sensorknoten, Paket für IO Link Industrie-Sensorknoten, IO Link Industrie-Sensorknoten, Industrie-Sensorknoten, Sensorknoten, Knoten

Verweise

• Bedienungsanleitung