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STM1Cube के लिए X-CUBE-MEMS32 विस्तार में MotionFD रीयल-टाइम फ़ॉल डिटेक्शन लाइब्रेरी के साथ आरंभ करना

परिचय

मोशनईसी X-CUBE-MEMS1 सॉफ़्टवेयर का एक मिडलवेयर लाइब्रेरी घटक है और STM3z2 पर चलता है। यह डिवाइस से डेटा के आधार पर डिवाइस ओरिएंटेशन और मूवमेंट स्थिति के बारे में वास्तविक समय की जानकारी प्रदान करता है।
यह निम्नलिखित आउटपुट प्रदान करता है: डिवाइस ओरिएंटेशन (क्वाटर्नियन, यूलर कोण), डिवाइस रोटेशन (वर्चुअल जाइरोस्कोप कार्यक्षमता), गुरुत्वाकर्षण वेक्टर और रैखिक त्वरण।
यह लाइब्रेरी केवल ST MEMS के साथ काम करने के लिए बनाई गई है।
एल्गोरिथ्म स्टैटिक लाइब्रेरी प्रारूप में प्रदान किया गया है और इसे ARM® Cortex®-M32+, ARM® Cortex®-M0, ARM® Cortex®-M3, ARM® Cortex®-M33 और ARM® Cortex®-M4 आर्किटेक्चर पर आधारित STM7 माइक्रोकंट्रोलर्स पर उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है।
इसे विभिन्न STM32 माइक्रोकंट्रोलर्स के बीच पोर्टेबिलिटी को आसान बनाने के लिए STM32Cube सॉफ्टवेयर प्रौद्योगिकी के आधार पर बनाया गया है।
यह सॉफ्टवेयर s के साथ आता हैampNUCLEO-F4RE, NUCLEO-U1ZI-Q या NUCLEO-L01RE विकास बोर्ड पर X-NUCLEO-IKS3A401 या X-NUCLEO-IKS575A152 विस्तार बोर्ड पर चल रहा कार्यान्वयन।

आदिवर्णिक और संक्षिप्त शब्द

तालिका 1. परिवर्णी शब्दों की सूची

परिवर्णी शब्द	विवरण
एपीआई	अप्लिकेशन प्रोग्रामिंग अंतरफलक
बसपा	बोर्ड सहायता पैकेज
जीयूआई	ग्राफिकल यूज़र इंटरफ़ेस
एचएएल	हार्डवेयर अमूर्त परत
आईडीई	समन्वित विकास पर्यावरण

STM1Cube के लिए X-CUBE-MEMS32 सॉफ्टवेयर विस्तार में MotionFD मिडलवेयर लाइब्रेरी

2.1 मोशनएफडी खत्मview
मोशनएफडी लाइब्रेरी X-CUBE-MEMS1 सॉफ्टवेयर की कार्यक्षमता का विस्तार करती है।
लाइब्रेरी एक्सेलेरोमीटर और प्रेशर सेंसर से डेटा प्राप्त करती है और डिवाइस से प्राप्त डेटा के आधार पर उपयोगकर्ता के गिरने की घटना के बारे में जानकारी प्रदान करती है।
लाइब्रेरी को केवल ST MEMS के लिए डिज़ाइन किया गया है। अन्य MEMS सेंसर का उपयोग करते समय कार्यक्षमता और प्रदर्शन का विश्लेषण नहीं किया जाता है और यह दस्तावेज़ में वर्णित से काफी भिन्न हो सकता है।
Sampयह कार्यान्वयन X-NUCLEO-IKS4A1 और X-NUCLEO-IKS01A3 विस्तार बोर्ड के लिए उपलब्ध है, जो NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q या NUCLEO-L152RE विकास बोर्ड पर लगा हुआ है।
2.2 मोशनएफडी लाइब्रेरी
MotionFD API के कार्यों और मापदंडों का पूर्ण विवरण देने वाली तकनीकी जानकारी MotionFD_Package.chm संकलित HTML में पाई जा सकती है file दस्तावेज़ फ़ोल्डर में स्थित है.
2.2.1 मोशनएफडी लाइब्रेरी विवरण
मोशनएफडी फॉल डिटेक्शन लाइब्रेरी एक्सेलेरोमीटर और प्रेशर सेंसर से प्राप्त डेटा का प्रबंधन करती है; इसमें निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

• यह पहचानने की संभावना कि उपयोगकर्ता गिरा है या नहीं
• केवल एक्सेलेरोमीटर और दबाव सेंसर डेटा पर आधारित पहचान
• आवश्यक एक्सेलेरोमीटर और दबाव सेंसर डेटाampलिंग आवृत्ति 25 हर्ट्ज है
• संसाधन आवश्यकताएँ:
  – कॉर्टेक्स-एम3: 3.6 केबी कोड और 3.2 केबी डेटा मेमोरी
  – कॉर्टेक्स-एम33: 3.4 केबी कोड और 3.2 केबी डेटा मेमोरी
  – कॉर्टेक्स-एम4: 3.4 केबी कोड और 3.2 केबी डेटा मेमोरी
  – कॉर्टेक्स-एम7: 3.4 केबी कोड और 3.2 डेटा मेमोरी
• ARM Cortex-M3, ARM Cortex-M33, ARM Cortex-M4 और ARM Cortex-M7 आर्किटेक्चर के लिए उपलब्ध

2.2.2 मोशनएफडी एपीआई
मोशनएफडी लाइब्रेरी एपीआई हैं:

• uint8_t MotionFD_GetLibVersion(चर *संस्करण)
  - लाइब्रेरी संस्करण को पुनः प्राप्त करता है
  - *version 35 अक्षरों की एक सरणी का सूचक है
  - संस्करण स्ट्रिंग में वर्णों की संख्या लौटाता है
• शून्य MotionFD_Initialize(शून्य)
  - मोशनएफडी लाइब्रेरी आरंभीकरण और आंतरिक तंत्र की स्थापना करता है

टिप्पणी: इस फ़ंक्शन को फॉल डिटेक्शन लाइब्रेरी का उपयोग करने से पहले कॉल किया जाना चाहिए और STM32 माइक्रोकंट्रोलर में CRC मॉड्यूल (RCC परिधीय क्लॉक सक्षम रजिस्टर में) को सक्षम किया जाना चाहिए।

• शून्य MotionFD_Update (MFD_input_t *data_in, MFD_output_t *data_out)
  - गिरने का पता लगाने वाले एल्गोरिदम को क्रियान्वित करता है
  – *data_in पैरामीटर इनपुट डेटा के साथ एक संरचना के लिए एक संकेतक है
  - संरचना प्रकार MFD_input_t के लिए पैरामीटर हैं:
  ◦ AccX एक्स अक्ष पर एक्सेलेरोमीटर सेंसर का मान mg में है
  ◦ AccY, Y अक्ष पर एक्सेलेरोमीटर सेंसर का मान mg में है
  ◦ AccZ, Z अक्ष में एक्सेलेरोमीटर सेंसर का मान mg में है
  ◦ प्रेस hPa में दबाव सेंसर मान है
  - *data_out पैरामीटर निम्नलिखित आइटम वाले enum की ओर संकेत करता है:
  ◦एमएफडी_नोफॉल = 0
  ◦एमएफडी_फॉल = 1
• शून्य MotionFD_SetKnobs (फ्लोट फ़ॉल_थ्रेशोल्ड, int32_t फ़ॉल_ऊंचाई_डेल्टा, फ़्लोट झूठ बोलने का समय)
  – लाइब्रेरी कॉन्फ़िगरेशन पैरामीटर सेट करता है
  – fall_threshold त्वरण सीमा mg में
  – fall_altitude_delta ऊंचाई का अंतर सेमी में
  - प्रभाव के बाद बिना हरकत के सेकंड में लेटे रहने का समय
• void MotionFD_GetKnobs(फ्लोट *फॉल_थ्रेशोल्ड, int32_t *फॉल_ऊंचाई_डेल्टा, फ्लोट *झूठ_समय)
  – लाइब्रेरी कॉन्फ़िगरेशन पैरामीटर प्राप्त करता है
  – fall_threshold त्वरण सीमा mg में
  – fall_altitude_delta ऊंचाई का अंतर सेमी में
  - प्रभाव के बाद बिना हरकत के सेकंड में लेटे रहने का समय

2.2.3 एपीआई फ्लो चार्ट

2.2.4 डेमो कोड
निम्नलिखित प्रदर्शन कोड एक्सेलेरोमीटर और दबाव सेंसर से डेटा पढ़ता है और गिरने की घटना कोड प्राप्त करता है।

2.2.5 एल्गोरिदम प्रदर्शन
गिरने का पता लगाने वाला एल्गोरिदम केवल एक्सेलेरोमीटर और दबाव सेंसर से प्राप्त डेटा का उपयोग करता है तथा बिजली की खपत कम करने के लिए कम आवृत्ति (25 हर्ट्ज) पर चलता है।

2.3 एसampले आवेदन
मोशनएफडी मिडलवेयर को उपयोगकर्ता अनुप्रयोगों के निर्माण के लिए आसानी से हेरफेर किया जा सकता है;ampआवेदन पत्र एप्लीकेशन फ़ोल्डर में उपलब्ध कराया गया है।
इसे NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q या NUCLEO-L152RE विकास बोर्ड पर चलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो X-NUCLEO-IKS4A1 या X-NUCLEO-IKS01A3 विस्तार बोर्ड से जुड़ा हुआ है।
यह एप्लीकेशन उपयोगकर्ता के गिरने की घटना को वास्तविक समय में पहचान लेता है।

ऊपर दिया गया चित्र यूजर बटन B1 और NUCLEO-F401RE बोर्ड के तीन LED को दर्शाता है। बोर्ड को पावर मिलने के बाद, LED LD3 (PWR) चालू हो जाती है।
वास्तविक समय के डेटा की निगरानी के लिए USB केबल कनेक्शन की आवश्यकता होती है। बोर्ड को USB कनेक्शन के माध्यम से PC द्वारा संचालित किया जाता है। यह कार्य मोड उपयोगकर्ता के गिरने की घटना, एक्सेलेरोमीटर और दबाव सेंसर डेटा, समय की बचत की अनुमति देता हैamp और अंततः अन्य सेंसर डेटा, वास्तविक समय में, MEMS-स्टूडियो का उपयोग करके।
2.4 एमईएमएस-स्टूडियो अनुप्रयोग
एसampयह एप्लिकेशन MEMS-स्टूडियो एप्लिकेशन का उपयोग करता है, जिसे यहां से डाउनलोड किया जा सकता है www.st.com.
स्टेप 1। सुनिश्चित करें कि आवश्यक ड्राइवर स्थापित हैं और उपयुक्त विस्तार बोर्ड के साथ STM32 न्यूक्लियो बोर्ड पीसी से जुड़ा हुआ है।
स्टेप 2। मुख्य अनुप्रयोग विंडो खोलने के लिए MEMS-स्टूडियो अनुप्रयोग लॉन्च करें।
यदि समर्थित फर्मवेयर वाला STM32 न्यूक्लियो बोर्ड पीसी से जुड़ा है, तो इसका स्वचालित रूप से पता लग जाता है।
मूल्यांकन बोर्ड से कनेक्शन स्थापित करने के लिए [कनेक्ट] बटन दबाएँ।

स्टेप 3। समर्थित फर्मवेयर के साथ STM32 न्यूक्लियो बोर्ड से कनेक्ट होने पर [लाइब्रेरी मूल्यांकन] टैब खुल जाता है।
डेटा स्ट्रीमिंग शुरू करने और रोकने के लिए, उपयुक्त [प्रारंभ] टॉगल करें या [रोकें]   बाहरी ऊर्ध्वाधर टूल बार पर बटन.
कनेक्टेड सेंसर से आने वाले डेटा को viewआंतरिक ऊर्ध्वाधर उपकरण बा पर [डेटा तालिका] टैब का चयन करना

स्टेप 4। समर्पित एप्लिकेशन विंडो खोलने के लिए [फॉल डिटेक्शन] पर क्लिक करें।

स्टेप 5। [इसमें सहेजें] पर क्लिक करें File] डेटालॉगिंग कॉन्फ़िगरेशन विंडो खोलने के लिए। सेंसर और फ़ॉल डिटेक्शन डेटा को सेव करने के लिए चुनें fileआप संबंधित बटन पर क्लिक करके सेविंग शुरू या बंद कर सकते हैं।

स्टेप 6। डेटा इंजेक्शन मोड का उपयोग पहले से प्राप्त डेटा को लाइब्रेरी में भेजने और परिणाम प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है। समर्पित खोलने के लिए वर्टिकल टूल बार पर [डेटा इंजेक्शन] टैब चुनें view इस कार्यक्षमता के लिए.

स्टेप 7। चयन करने के लिए [ब्राउज़] बटन पर क्लिक करें file CSV प्रारूप में पहले से कैप्चर किए गए डेटा के साथ।
डेटा वर्तमान तालिका में लोड किया जाएगा view.
अन्य बटन सक्रिय हो जाएंगे। आप इन पर क्लिक कर सकते हैं:
- [ऑफ़लाइन मोड] बटन फ़र्मवेयर ऑफ़लाइन मोड को चालू/बंद करने के लिए (पहले कैप्चर किए गए डेटा का उपयोग करने वाला मोड)।
– [प्रारंभ]/[रोकें]/[चरण]/[दोहराएँ] बटन MEMS-स्टूडियो से लाइब्रेरी तक डेटा फ़ीड को नियंत्रित करने के लिए।

2.5 संदर्भ
निम्नलिखित सभी संसाधन www.st.com पर निःशुल्क उपलब्ध हैं।

1. UM1859: STM1Cube के लिए X-CUBE-MEMS32 मोशन MEMS और पर्यावरण सेंसर सॉफ्टवेयर विस्तार के साथ शुरुआत करना
2. UM1724: STM32 न्यूक्लियो-64 बोर्ड (MB1136)
3. UM3233: MEMS-स्टूडियो के साथ शुरुआत करना

संशोधन इतिहास

तालिका 4. दस्तावेज़ संशोधन इतिहास

तारीख	संस्करण	परिवर्तन
22-सितम्बर-2017	1	प्रारंभिक रिहाई।
6-फरवरी-18	2	NUCLEO-L152RE विकास बोर्ड और तालिका 2. व्यतीत समय (μs) एल्गोरिदम के संदर्भ जोड़े गए।
21-मार्च-18	3	अद्यतन परिचय और अनुभाग 2.1 MotionFD खत्मview.
19-फरवरी-19	4	अद्यतन तालिका 2. बीता हुआ समय (μs) एल्गोरिथ्म और चित्र 2. STM32 न्यूक्लियो: एल.ई.डी., बटन, जम्पर। X-NUCLEO-IKS01A3 विस्तार बोर्ड संगतता जानकारी जोड़ी गई।
17-सितम्बर-24	5	अद्यतन अनुभाग परिचय, अनुभाग 2.1: मोशनएफडी खत्मview, अनुभाग 2.2.1: मोशनएफडी लाइब्रेरी विवरण, अनुभाग 2.2.2: मोशनएफडी एपीआई, अनुभाग 2.2.5: एल्गोरिदम प्रदर्शन, अनुभाग 2.3: एसampआवेदन, अनुभाग 2.4: MEMS-स्टूडियो आवेदन

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संदर्भ

• उपयोगकर्ता पुस्तिका