Perluasan Perangkat Lunak Algoritma Sensor dan Gerak X-CUBE-MEMS1
“
Informasi Produk
Spesifikasi
- Nama Produk: Pedometer Waktu Nyata MotionPW
- Kompatibilitas: Ekspansi X-CUBE-MEMS1 untuk STM32Cube
- Produsen: STMicroelectronics
- Perpustakaan: Perpustakaan Middleware MotionPW
- Akuisisi Data: Akselerometer
- Sampling Frekuensi: 50 Hz
Petunjuk Penggunaan Produk
Lebihview
Perpustakaan MotionPW memperluas fungsionalitas
Perangkat lunak X-CUBE-MEMS1 dengan memperoleh data dari accelerometer untuk
memberikan informasi tentang jumlah langkah dan irama yang dilakukan
dengan perangkat yang dapat dikenakan.
Kesesuaian
Pustaka ini dirancang khusus untuk sensor ST MEMS. Menggunakan sensor lain
Sensor MEMS mungkin menghasilkan fungsi yang berbeda dan
pertunjukan.
Pelaksanaan
SebagaiampImplementasi tersedia untuk X-NUCLEO-IKS4A1 dan
Papan ekspansi X-NUCLEO-IKS01A3 dipasang pada pengembangan yang ditentukan
papan.
Informasi Teknis
Untuk fungsi dan parameter terperinci dari API MotionPW,
merujuk ke MotionPW_Package.chm yang dikompilasi HTML file terletak di
Folder dokumentasi.
Lebah
- MotionPW_GetLibVersion(char *versi)
- MotionPW_Initialize(batal)
- MotionPW_Update(input_MPW_t *data_masuk, output_MPW_t
*data_keluar) - MotionPW_ResetPedometerLibrary(void)
- MotionPW_ResetStepCount(batal)
- MotionPW_UpdateEnergyThreshold(float *ambang_energi)
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
T: Dapatkah saya menggunakan pustaka MotionPW dengan sensor MEMS non-ST?
A: Pustaka ini dirancang untuk sensor ST MEMS saja.
Kompatibilitas dengan sensor MEMS lainnya tidak dijamin.
T: Berapa data accelerometer yang dibutuhkan?ampbahasa inggris
frekuensi?
A: Yang dibutuhkan sampFrekuensi ling adalah 50 Hz untuk akurat
deteksi langkah dan irama.
T: Bagaimana cara menginisialisasi pustaka MotionPW?
A: Panggil fungsi MotionPW_Initialize() sebelum menggunakan
pustaka aktivitas kebugaran. Pastikan modul CRC di STM32
mikrokontroler diaktifkan.
“
UM2350
Panduan pengguna
Memulai dengan pedometer waktu nyata MotionPW untuk perpustakaan pergelangan tangan dalam ekspansi X-CUBEMEMS1 untuk STM32Cube
Perkenalan
Pustaka middleware MotionPW merupakan bagian dari perangkat lunak X-CUBE-MEMS1 dan berjalan pada STM32 Nucleo. Pustaka ini menyediakan informasi waktu nyata (real-time) tentang jumlah langkah dan irama yang baru saja dilakukan pengguna dengan perangkat yang dapat dikenakan (misalnya, jam tangan pintar). Pustaka ini dirancang hanya untuk bekerja dengan ST MEMS. Algoritmenya disediakan dalam format pustaka statis dan dirancang untuk digunakan pada mikrokontroler STM32 berbasis arsitektur ARM® Cortex®-M3, ARM Cortex®-M33, ARM® Cortex®-M4, dan ARM® Cortex®-M7. Pustaka ini dibangun di atas teknologi perangkat lunak STM32Cube untuk memudahkan portabilitas di berbagai mikrokontroler STM32. Perangkat lunak ini dilengkapi dengan...ampImplementasinya berjalan pada papan ekspansi X-NUCLEO-IKS4A1 atau X-NUCLEO-IKS01A3 pada papan pengembangan NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q atau NUCLEO-L152RE.
UM2350 – Rev 4 – Mei 2025 Untuk informasi lebih lanjut, hubungi kantor penjualan STMicroelectronics setempat.
www.st.com
UM2350
Akronim dan singkatan
1
Akronim dan singkatan
Akronim API BSP GUI HAL IDE
Tabel 1. Daftar akronim
Antarmuka pemrograman aplikasi Paket dukungan papan Antarmuka pengguna grafis Lapisan abstraksi perangkat keras Lingkungan pengembangan terintegrasi
Keterangan
UM2350 – Wahyu 4
halaman 2/16
2
2.1 2.2
2.2.1
2.2.2
Catatan:
UM2350
Pustaka middleware MotionPW dalam perluasan perangkat lunak X-CUBE-MEMS1 untuk STM32Cube
Pustaka middleware MotionPW dalam perluasan perangkat lunak X-CUBE-MEMS1 untuk STM32Cube
MotionPW selesaiview
Pustaka MotionPW memperluas fungsionalitas perangkat lunak X-CUBE-MEMS1.
Perpustakaan memperoleh data dari akselerometer dan menyediakan informasi tentang jumlah langkah dan irama yang baru saja dilakukan pengguna dengan perangkat yang dapat dikenakan.
Perpustakaan dirancang hanya untuk ST MEMS. Fungsionalitas dan kinerja saat menggunakan sensor MEMS lainnya tidak dianalisis dan mungkin berbeda secara signifikan dari yang dijelaskan dalam dokumen.
SebagaiampImplementasi le tersedia untuk papan ekspansi X-NUCLEO-IKS4A1 dan X-NUCLEO-IKS01A3, yang dipasang pada papan pengembangan NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q atau NUCLEO-L152RE.
Perpustakaan MotionPW
Informasi teknis yang sepenuhnya menjelaskan fungsi dan parameter API MotionPW dapat ditemukan di HTML MotionPW_Package.chm yang dikompilasi file terletak di folder Dokumentasi.
Deskripsi pustaka MotionPW
Pustaka pedometer MotionPW mengelola data yang diperoleh dari akselerometer; pustaka ini memiliki fitur:
·
kemungkinan mendeteksi jumlah langkah, irama dan kepercayaan diri
·
pengenalan berdasarkan data accelerometer saja
·
data akselerometer yang diperlukan sampfrekuensi ling 50 Hz
·
kebutuhan sumber daya:
Cortex-M3: 3.7 kB kode dan 1.8 kB memori data
Cortex-M33: 3.5 kB kode dan 1.8 kB memori data
Cortex-M4: 3.5 kB kode dan 1.8 kB memori data
Cortex-M7: 3.6 kB kode dan 1.8 kB memori data
·
tersedia untuk ARM® Cortex®-M3, ARM® Cortex®-M33, ARM® Cortex®-M4 dan ARM® Cortex®-M7
Arsitektur
API MotionPW
API pustaka MotionPW adalah:
·
uint8_t MotionPW_GetLibVersion(char *versi)
mengambil versi perpustakaan
*versi adalah penunjuk ke array 35 karakter
mengembalikan jumlah karakter dalam string versi
·
batalkan MotionPW_Initialize(batal)
melakukan inisialisasi pustaka MotionPW dan pengaturan mekanisme internal termasuk alokasi memori dinamis
Fungsi ini harus dipanggil sebelum menggunakan pustaka aktivitas kebugaran dan modul CRC dalam mikrokontroler STM32 (dalam register pengaktifan jam periferal RCC) harus diaktifkan.
UM2350 – Wahyu 4
halaman 3/16
UM2350
Pustaka middleware MotionPW dalam perluasan perangkat lunak X-CUBE-MEMS1 untuk STM32Cube
·
void MotionPW_Update(MPW_input_t *data_masuk, MPW_output_t *data_keluar)
mengeksekusi algoritma pedometer untuk pergelangan tangan
*parameter data_in adalah penunjuk ke suatu struktur dengan data input
parameter untuk tipe struktur MPW_input_t adalah:
AccX adalah nilai sensor accelerometer pada sumbu X dalam g
AccY adalah nilai sensor accelerometer pada sumbu Y dalam g
AccZ adalah nilai sensor accelerometer pada sumbu Z dalam g
CurrentActivity adalah tipe input terhitung MPW_activity_t dengan nilai berikut:
MPW_AKTIVITAS_TIDAK_DIKENAL = 0x00
MPW_BERJALAN = 0x01
MPW_JALAN CEPAT = 0x02
MPW_JOGGING = 0x03
*parameter data_out adalah penunjuk ke struktur dengan data keluaran
parameter untuk tipe struktur MPW_output_t adalah:
Nsteps adalah jumlah langkah yang dilakukan oleh pengguna
Irama adalah irama langkah pengguna
Keyakinan adalah keyakinan parameter keluaran yang dihitung
·
batalkan MotionPW_ResetPedometerLibrary(batal)
mengatur ulang variabel internal perpustakaan dan mekanisme ke nilai default (termasuk jumlah langkah saat ini)
·
batalkan MotionPW_ResetStepCount(batal)
mengatur ulang jumlah langkah saat ini
·
void MotionPW_UpdateEnergyThreshold(float *ambang_energi)
ambang batas energi yang diperbarui untuk menyempurnakan algoritma deteksi langkah
*parameter energy_threshold adalah penunjuk ke nilai ambang batas energi
UM2350 – Wahyu 4
halaman 4/16
2.2.3
Bagan alur API
UM2350
Pustaka middleware MotionPW dalam perluasan perangkat lunak X-CUBE-MEMS1 untuk STM32Cube
Gambar 1. Urutan logika API MotionPW
Awal
Inisialisasi
DapatkanLibVersion
Tunggu Data Penghitung Waktu Kedaluwarsa Baca Interupsi
Baca Pembaruan Data Akselerometer
Dapatkan Output
2.2.4
Kode demo Kode demonstrasi berikut iniample membaca data dari sensor akselerometer, memperoleh aktivitas saat ini dari pustaka MotionAW dan memperoleh jumlah langkah, irama, dan keyakinan dari pustaka MotionPW.
[…] #define VERSION_STR_LENG 35 […] /* Inisialisasi */ char lib_version[VERSION_STR_LENG];
/* Fungsi inisialisasi Pedometer API */ MotionPW_Initialize();
/* Fungsi inisialisasi API pengenalan aktivitas */ MotionAW_Initialize();
/* Opsional: Dapatkan versi */ MotionPW_GetLibVersion(lib_version);
[…] /* Menggunakan Pedometer untuk algoritma pergelangan tangan */ Timer_OR_DataRate_Interrupt_Handler() {
MPW_input_t MPW_data_masuk; MPW_output_t MPW_data_keluar;
UM2350 – Wahyu 4
halaman 5/16
2.2.5
UM2350
Pustaka middleware MotionPW dalam perluasan perangkat lunak X-CUBE-MEMS1 untuk STM32Cube
MAW_input_t MAW_data_masuk; MAW_output_t MAW_data_keluar;
/* Dapatkan percepatan X/Y/Z dalam g */ MEMS_Read_AccValue(&MAW_data_in.Acc_X, &MAW_data_in.Acc_Y, &MAW_data_in.Acc_Z);
/* Dapatkan aktivitas terkini */ MotionAW_Update(&MAW_data_in, &MAW_data_out, Timestamp);
MPW_data_di.Acc_X = MAW_data_di.Acc_X; MPW_data_di.Acc_Y = MAW_data_di.Acc_Y; MPW_data_di.Acc_Z = MAW_data_di.Acc_Z;
jika (MAW_data_keluar.aktivitas_saat_ini == MAW_BERJALAN) {
MPW_data_masuk.aktivitas_saat_ini = MPW_BERJALAN; } jika tidak (MAW_data_keluar.aktivitas_saat_ini == MAW_BERJALAN_CEPAT) {
MPW_data_masuk.aktivitas_saat_ini = MPW_JALAN_CEPAT; } jika tidak (MAW_data_keluar.aktivitas_saat_ini == MAW_JOGGING) {
MPW_data_in.currentActivity = MPW_JOGGING; } jika tidak {
MPW_data_in.currentActivity = MPW_AKTIVITAS_TIDAK_DIKENAL; }
/* Jalankan pedometer untuk algoritma pergelangan tangan */ MotionPW_Update(&MPW_data_in, &MPW_data_out); }
Performa Algoritma: Algoritma pedometer untuk pergelangan tangan hanya menggunakan data dari akselerometer dan beroperasi pada frekuensi rendah (50 Hz) untuk mengurangi konsumsi daya. Saat mereplikasi aktivitas kebugaran dengan papan STM32 Nucleo, pastikan papan diarahkan tegak lurus ke lengan bawah untuk mensimulasikan posisi gelang.
Gambar 2. Sistem orientasi untuk perangkat yang dikenakan di pergelangan tangan
Tabel 2. Waktu berlalu algoritma (µs) Cortex-M4, Cortex-M3
Korteks-M4 STM32F401RE pada 84MHz
menit
Rata-rata
Maksimal
38
49
616
Korteks-M3 STM32L152RE pada 32MHz
menit
Rata-rata
Maksimal
296
390
3314
UM2350 – Wahyu 4
halaman 6/16
UM2350
Pustaka middleware MotionPW dalam perluasan perangkat lunak X-CUBE-MEMS1 untuk STM32Cube
Tabel 3. Waktu berlalu algoritma (µs) Cortex-M33 dan Cortex-M7
Cortex-M33 STM32U575ZI-Q pada 160 MHz
menit
Rata-rata
Maksimal
57
63
359
Cortex-M7 STM32F767ZI pada 96 MHz
menit
Rata-rata
Maksimal
61
88
1301
2.3
Sampaplikasi
Middleware MotionPW dapat dengan mudah dimanipulasi untuk membangun aplikasi pengguna.
SebagaiampAplikasi ini tersedia di folder Aplikasi. Aplikasi ini dirancang untuk berjalan pada papan pengembangan NUCLEO-F401RE, NUCLEOU575ZI-Q, atau NUCLEO-L152RE yang terhubung ke papan ekspansi X-NUCLEO-IKS4A1 atau X-NUCLEO-IKS01A3.
Aplikasi ini mengenali langkah, irama, dan tingkat kepercayaan diri secara real-time. Data dapat ditampilkan melalui GUI.
Gambar 3. STM32 Nucleo: LED, tombol, jumper
Gambar di atas menunjukkan tombol pengguna B1 dan tiga LED pada papan NUCLEO-F401RE. Setelah papan diberi daya, LED LD3 (PWR) menyala.
Koneksi kabel USB diperlukan untuk memantau data waktu nyata. Papan ini ditenagai oleh PC melalui koneksi USB. Mode kerja ini memungkinkan pengguna untuk menampilkan langkah yang terdeteksi, irama dan tingkat kepercayaan, data akselerometer, dan waktu.amp dan akhirnya data sensor lainnya, secara real-time, menggunakan MEMS-Studio.
2.4
Aplikasi MEMS Studio
SampAplikasi ini menggunakan aplikasi MEMS-Studio, yang dapat diunduh dari www.st.com.
Langkah 1. Pastikan driver yang diperlukan telah diinstal dan papan Nukleo STM32 dengan papan ekspansi yang sesuai telah terhubung ke PC.
UM2350 – Wahyu 4
halaman 7/16
UM2350
Pustaka middleware MotionPW dalam perluasan perangkat lunak X-CUBE-MEMS1 untuk STM32Cube
Langkah 2.
Luncurkan aplikasi MEMS-Studio untuk membuka jendela aplikasi utama.
Jika papan STM32 Nucleo dengan firmware yang didukung tersambung ke PC, papan tersebut akan terdeteksi secara otomatis. Tekan tombol [Connect] untuk membuat sambungan ke papan evaluasi.
Gambar 4. MEMS-Studio – Hubungkan
Langkah 3. Bila terhubung ke papan STM32 Nucleo dengan firmware yang didukung, tab [Evaluasi Perpustakaan] dibuka.
Untuk memulai dan menghentikan streaming data, alihkan bilah alat vertikal [Mulai] yang sesuai.
atau tombol [Stop] di bagian luar
Data yang berasal dari sensor yang terhubung bisa berupa viewed memilih tab [Tabel Data] pada bilah alat vertikal bagian dalam.
Gambar 5. MEMS-Studio – Evaluasi Perpustakaan – Tabel Data
UM2350 – Wahyu 4
halaman 8/16
UM2350
Pustaka middleware MotionPW dalam perluasan perangkat lunak X-CUBE-MEMS1 untuk STM32Cube
Langkah 4. Klik [Pedometer] untuk membuka jendela aplikasi khusus. Gambar 6. MEMS-Studio – Evaluasi Pustaka – Pedometer
Langkah 5.
Klik [Simpan Ke File] untuk membuka jendela konfigurasi pencatatan data. Pilih data sensor dan pedometer yang akan disimpan di fileAnda dapat memulai atau menghentikan penyimpanan dengan mengklik ikon yang sesuai.
tombol.
Gambar 7. MEMS-Studio – Evaluasi Perpustakaan – Simpan Ke File
UM2350 – Wahyu 4
halaman 9/16
UM2350
Pustaka middleware MotionPW dalam perluasan perangkat lunak X-CUBE-MEMS1 untuk STM32Cube
Langkah 6.
Mode Injeksi Data dapat digunakan untuk mengirim data yang diperoleh sebelumnya ke perpustakaan dan menerima
hasil. Pilih tab [Data Injection] pada bilah alat vertikal untuk membuka menu khusus view untuk fungsi ini.
Gambar 8. MEMS-Studio – Evaluasi Perpustakaan – Injeksi Data
Langkah 7.
Klik tombol [Browse] untuk memilih file dengan data yang diambil sebelumnya dalam format CSV. Data akan dimuat ke dalam tabel di jendela saat ini. view. Tombol lainnya akan aktif. Anda dapat mengklik:
Tombol [Mode Offline] untuk menghidupkan/mematikan mode offline firmware (mode yang memanfaatkan data yang diambil sebelumnya).
Tombol [Mulai]/[Berhenti]/[Langkah]/[Ulangi] untuk mengontrol umpan data dari MEMS-Studio ke perpustakaan.
UM2350 – Wahyu 4
halaman 10/16
UM2350
Referensi
3
Referensi
Semua sumber daya berikut tersedia secara gratis di www.st.com. 1. UM1859: Memulai dengan perangkat lunak sensor gerak MEMS dan lingkungan X-CUBE-MEMS1
ekspansi untuk STM32Cube 2. UM1724: papan STM32 Nucleo-64 (MB1136) 3. UM3233: Memulai dengan MEMS-Studio
UM2350 – Wahyu 4
halaman 11/16
UM2350
Riwayat revisi
Tabel 4. Riwayat revisi dokumen
Tanggal
Perubahan Versi
24-Jan-2018 1 Rilis awal.
21-Mar-2018 2 Pendahuluan dan Bagian 2.1 MotionPW yang DiperbaruiviewBagian 2.2.5 yang Diperbarui: Kinerja algoritma dan Gambar 3. STM32 Nucleo: LED, tombol, jumper.
20-Feb-2019 3 Menambahkan informasi kompatibilitas papan ekspansi X-NUCLEO-IKS01A3.
Bagian Pendahuluan yang Diperbarui, Bagian 2.1: MotionPW berakhirviewBagian 2.2.1: Pustaka MotionPW 20-Mei-2025 4 deskripsi, Bagian 2.2.2: API MotionPW, Bagian 2.2.4: Kode demo, Bagian 2.2.5: Algoritma
kinerja, Bagian 2.3: Sampaplikasi, Bagian 2.4: Aplikasi MEMS Studio
UM2350 – Wahyu 4
halaman 12/16
UM2350
Isi
Isi
1 Akronim dan singkatan . ...
STM32Cube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 2.1 MotionPW berakhirview . ... . . . . . . . 3
2.2.1 Deskripsi pustaka MotionPW. ... 3 2.2.2 Bagan alur API . ... . . . . . . . . 3 2.2.3 Kinerja Algoritma . ...ampaplikasi . ... . . 7
3 Referensi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 Riwayat revisi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
UM2350 – Wahyu 4
halaman 13/16
UM2350
Daftar tabel
Daftar tabel
Tabel 1. Tabel 2. Tabel 3. Tabel 4.
Daftar akronim . ... . . . . . . 2 Waktu berlalunya algoritma (µs) Cortex-M4 dan Cortex-M3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
UM2350 – Wahyu 4
halaman 14/16
UM2350
Daftar Gambar
Daftar Gambar
Gambar 1. Gambar 2. Gambar 3. Gambar 4. Gambar 5. Gambar 6. Gambar 7. Gambar 8.
Urutan logika MotionPW API . ... 5 STM6 Nucleo: LED, tombol, jumper . ... . . . . 32 MEMS-Studio – Evaluasi Perpustakaan – Tabel Data. ... File . ...
UM2350 – Wahyu 4
halaman 15/16
UM2350
PEMBERITAHUAN PENTING BACA DENGAN SEKSAMA STMicroelectronics NV dan anak perusahaannya (“ST”) berhak untuk membuat perubahan, koreksi, penyempurnaan, modifikasi, dan penyempurnaan produk ST dan/atau dokumen ini kapan saja tanpa pemberitahuan. Pembeli harus mendapatkan informasi relevan terbaru tentang produk ST sebelum melakukan pemesanan. Produk ST dijual sesuai dengan syarat dan ketentuan penjualan ST yang berlaku pada saat pengakuan pesanan. Pembeli bertanggung jawab penuh atas pilihan, pemilihan, dan penggunaan produk ST dan ST tidak bertanggung jawab atas bantuan aplikasi atau desain produk pembeli. Tidak ada lisensi, tersurat maupun tersirat, untuk hak kekayaan intelektual apa pun yang diberikan oleh ST di sini. Penjualan kembali produk ST dengan ketentuan yang berbeda dari informasi yang tercantum di sini akan membatalkan garansi yang diberikan oleh ST untuk produk tersebut. ST dan logo ST adalah merek dagang ST. Untuk informasi tambahan tentang merek dagang ST, lihat www.st.com/trademarks. Semua nama produk atau layanan lainnya adalah milik dari pemiliknya masing-masing. Informasi dalam dokumen ini menggantikan dan menggantikan informasi yang sebelumnya diberikan dalam versi sebelumnya dari dokumen ini.
© 2025 STMicroelectronics Hak cipta dilindungi undang-undang
UM2350 – Wahyu 4
halaman 16/16
Dokumen / Sumber Daya
 |
Perluasan Perangkat Lunak Sensor dan Algoritma Gerak ST X-CUBE-MEMS1 [Bahasa Indonesia:] Panduan Pengguna STM32 Nucleo, X-NUCLEO-IKS4A1, X-NUCLEO-IKS01A3, Ekspansi Perangkat Lunak Algoritma Sensor dan Gerak X-CUBE-MEMS1, Ekspansi Perangkat Lunak Algoritma Sensor dan Gerak, Ekspansi Perangkat Lunak Algoritma Gerak, Ekspansi Perangkat Lunak Algoritma, Ekspansi Perangkat Lunak |