ST com STEVAL-IOD04KT1 Microelectronics 多機能センサー

導入

STSW-IOD04K は、L004W トランシーバーを介して、STEVAL-IOD1V04 (STEVAL-IOD1KT6364 に含まれていますが、別売りはありません) と IO-Link マスター間の IO-Link 通信を可能にするソフトウェア パッケージです。 STM32CubeHAL に基づいて、STSW-IOD04K は STM32Cube を拡張します。 内部 L6364W 温度センサーと 2 つのオンボード MEMS 産業用センサーからのデータを管理するデモスタック ライブラリに基づく IO-Link 通信用のボード サポート パッケージ (BSP) を提供します。電源、3 軸デジタル出力磁力計) および ISM330DHCX (常時オンの 3D 加速度計および 3D ジャイロスコープ)。
このアプリケーション ソフトウェアのアーキテクチャにより、他の STM32Cube ベースのソフトウェアとの統合が容易になり、examp最も一般的なアプリケーション テクノロジのファイル。 付属のライブラリにより、開発者が実際に使用できるシステムの機能が有効になります。 ハードウェア ドライバーと抽象的な低レベルの詳細により、ミドルウェア コンポーネントとアプリケーションは、ハードウェアに依存しない方法でデータにアクセスできます。 ミドルウェア ライブラリには、ST 独自の IO-Link デモ スタックが含まれています。 STSW-IOD04K ソフトウェア パッケージは、さまざまな統合開発環境 (IDE) (IAR、Keil、および STM32CubeIDE) で使用できます。 IODDも含まれています file ユーザーの IO-Link マスターにアップロードされます。

はじめる

以上view
STSW-IOD04K は、STM32Cube 機能を拡張します。 ソフトウェア パッケージは、IO-Link 接続を介して接続された IO-Link マスターに向けて、STEVAL-IOD004V1 上の産業用センサーの IO-Link データ転送を可能にします。 主なパッケージ機能は次のとおりです。

• STM32G071EB マイクロコントローラに基づく IO-Link デバイス アプリケーションを構築するためのファームウェア パッケージ
• IIS6364MDC および ISM2DHCX MEMS センサーを管理するための L330W 用の IO-Link デバイス デモ スタックを備えたミドルウェア ライブラリ
• IO-Linkデバイスセンサーデータ送信用のすぐに使用できるバイナリ
• STM32Cubeのおかげで、さまざまなMCUファミリ間で簡単に移植できます
• 無料でユーザーフレンドリーなライセンス条項

建築
アプリケーション ソフトウェアは、次のソフトウェア層を介して STEVAL-IOD004V1 にアクセスします。

• STM32Cube HAL レイヤーは、上位のアプリケーション、ライブラリ、およびスタック レイヤーと対話するためのアプリケーション プログラミング インターフェイス (API) のシンプルで汎用的なマルチインスタンス セットを提供します。 汎用 API と拡張 API があり、汎用アーキテクチャを中心に直接構築されています。 特定のマイクロコントローラ ユニット (MCU) に特定のハードウェア構成を必要とせずに、ミドルウェア層などの連続する層で機能を実装できます。 この構造により、ライブラリ コードの再利用性が向上し、他のデバイスへの移植が容易になります。
• MCU を除くボード上のすべてのペリフェラルをサポートするボード サポート パッケージ (BSP) 層。 この限定された API のセットは、LED、ユーザー ボタンなど、特定のボード固有の周辺機器用のプログラミング インターフェイスを提供します。このインターフェイスは、特定のボード バージョンの識別にも役立ちます。

図 1. STSW-IOD04K ソフトウェア アーキテクチャ

フォルダ

図 2. STSW-IOD04K フォルダー構造

ソフトウェア パッケージには、次のフォルダーが含まれています。

• ドキュメント: コンパイルされた HTML file ソフトウェア コンポーネントと API の詳細を示すソース コードから生成されます (プロジェクトごとに XNUMX つ)。
• ドライバー: サポートされている各ボードまたはハードウェア プラットフォーム用の HAL ドライバーおよびボード固有のドライバー (オンボード コンポーネント用のものを含む)、および ARM Cortex-M プロセッサ シリーズ用の CMSIS ベンダーに依存しないハードウェア抽象化レイヤー。
• ミドルウェア: IO-Link ミニスタックとセンサー管理を特徴とするライブラリとプロトコル。
• プロジェクト: samp産業用IO-Linkマルチセンサーノードを実装するファイルアプリケーション。 このアプリケーションは、次の 32 つの開発環境用の STM071GXNUMXEB マイクロコントローラ用に提供されています。ARM 用 IAR Embedded Workbench、RealView マイクロコントローラ開発キット (MDK-ARM-STR) および STM32CubeIDE。

APIについて
完全なユーザーAPI関数とパラメーターの説明を含む詳細な技術情報は、コンパイルされたHTMLにあります file 「Documentation」フォルダにあります。

Sampアプリケーションの説明
Projects フォルダーには、ampL004W トランシーバーと STEVAL-IOD1V6364、および ISM330DHCX/IIS2MDC 産業用センサーを使用するアプリケーション。
複数の IDE ですぐにビルドできるプロジェクトを利用できます。 バイナリのいずれかをアップロードできます fileSTM04CubeProgrammer または IDE のプログラミング機能を介して STSW-IOD32K のSTEVAL-IOD004V1 に電力を供給し、ファームウェアをフラッシュするには、以下のオプションのいずれかを選択できます。

• MCU プログラマーを接続します (例えばample、STLINK-V3MINI) をコネクタ J1 を介してボードに接続します。 IO-Link マスターから供給される 24 V でボードの電源を入れます。 プログラマーで、バイナリを選択します file フラッシュしてから、MCU のプログラミングを続行します。

注記
上記の手順では、XNUMX つの USB ポートが必要です (XNUMX つはプログラマー用、もう XNUMX つは IO-Link マスター用)。

• MCU プログラマーを接続します (例えばample、STLINK-V3MINI) をコネクタ J1 を介してボードに接続します。 J3.3 (ピン 2 = GND、ピン 2 = 4 V) を介してボードに接続された 3.3 V 電源によって MCU に供給します。 プログラマーで、バイナリを選択します file MCUをフラッシュしてからプログラムします。

STLINK-V3MINI プログラマーは、キットに含まれる 004 ピン フラット ケーブルを介して J1 (1 ウェイ、10 列) によって STEVAL-IOD14V8 に接続できます。ケーブルの左右の XNUMX つのピンは未接続のままです。 ボードの上面を見て、右側に IO-Link MXNUMX コネクタを残して、下図のように赤い線が上になるようにケーブルを接続する必要があります。

図 3. STEVAL-IOD004V1 と STLINK-V3MINI – 接続図

STSW-IOD04K ファームウェアを評価するには、IODD をアップロードします。 file を IO-Link マスターの制御ツールに接続し、キットに含まれる IO-Link ケーブルとアダプター、またはその他の互換性のあるケーブルを使用して STEVAL-IOD004V1 に接続します。 関連する制御ツールを使用して、他の IO-Link マスター v1.1 を使用できます。 元ではampセクション 2.2 のファイルでは、IO-Link マスターは P-NUCLEO-IOM01M1 であり、関連する制御ツールは TEConcept (ST パートナー) によって開発された IO-Link Control Tool であり、接続は M12 ソケットによって完了し、ワイヤ ケーブルを解放します (カトラックス p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR)。

システムセットアップガイド

ハードウェアの説明

STEVAL-IOD04KT1 評価キット
STEVAL-IOD04KT1 は、L6364W IO-Link デュアルチャネル デバイス トランシーバの機能を活用するリファレンス デザイン キットです。 このキットは、STEVAL-IOD004V1 メイン ボード (非売品)、STLINK-V3MINI プログラマおよびデバッガ ツール、14 ピン フラット ケーブル、および M8 から M12 への標準産業用コネクタ アダプタで構成されています。 このキットは、マスター IO-Link ハブ (または適切な PLC インターフェイス) に接続される最新のスマート産業用センサーとして機能します。 MCU、センサー、およびその他のロジック デバイスの電源は、L6364W に組み込まれた DC-DC コンバーター コントローラーから供給されます。 オンボードの STM32G071EB マイクロコントローラは、IO-Link 通信を制御する IO-Link デモ スタック v.1.1 と、L6364W トランシーバと MEMS 産業用センサーを管理するソフトウェア コードを実行します。 L6364W および STM32G071EB の CSP パッケージ オプションの小さいサイズのおかげで、メイン ボードの小さな寸法が達成されました。 アダプタとキットに含まれる M8 コネクタを介して、メイン ボードを IO-Link マスタに接続し、通常の操作を行います。 新しいファームウェアで STM3G32EB をプログラムする場合にのみ、フラット ケーブルを介して同じボードを STLINK-V071MINI に接続します。

図 4. STEVAL-IOD04KT1 評価キット

ハードウェアのセットアップ

次の手順では、P-NUCLEO-IOM004M1 を介して STEVAL-IOD01V1 を制御する方法について説明します。

• ステップ 1. P-NUCLEO-IOM01M1 を STEVAL-IOD004V1 に 04 本のワイヤ (L+、L-/GND、および CQ) で接続します。 STEVAL-IOD1KT8 には、M12 (004 ピン ソケット) から M1 (12 ピン プラグ) へのコネクタが含まれており、STEVAL-IOD004V1 を M01 (ソケット) コネクタを備えた任意の IO-Link マスターに簡単に接続できます。 STEVAL-IOD1V12 を P-NUCLEO-IOMXNUMXMXNUMX に接続する最も簡単な方法は、片側に MXNUMX (XNUMX または XNUMX ウェイ ソケット) が付いたケーブルを使用し、反対側にフリー ワイヤを使用することです (例:ampル、Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR)。
• ステップ 2. P-NUCLEO-IOM01M1 を 24 V/1 A 電源に接続します。 次の図は、STSW-IOD01K を実行する P-NUCLEO-IOM1M004 と STEVAL-IOD1V04 を接続する方法を示しています。
• ステップ 3. ラップトップ/PC で IO-Link Control Tool を起動します。
• ステップ 4. ミニ USB ケーブルで P-NUCLEO-IOM01M1 を IO-Link コントロール ツールを実行しているラップトップ/PC に接続します。
  注記
  ステップ 5 から 13 は、IO-Link コントロール ツールで実行するアクションを示しています。
• ステップ 5. IO-Link コントロール ツールで、[Select device] をクリックし、指示に従って STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-38kBd-20210429-IODD1.1.xml または STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-230kBd-20210429-IODD1.1 をアップロードします。 .2.xml、COM3 または COMXNUMX の選択に従って、ソフトウェア パッケージの IODD ディレクトリにあります。
• ステップ 6. 緑色のアイコン (左上隅) をクリックしてマスターを接続します。
• ステップ 7. [Power ON] をクリックして、STEVAL-IOD004V1 に電源を供給します。 STEVAL-IOD004V1 の赤い LED が点滅します。
• 手順 8. [IO-Link] をクリックして、IO-Link 通信を開始します。 STEVAL-IOD004V1 の緑色の LED が点滅します。
  注記
  デフォルトでは、加速度計として設定された ISM330DHCX で通信が開始されます。
• ステップ 9. [Plot] をクリックして、ISM330DHCX 加速度計によって収集されたデータをプロットします。
• ステップ 10. 別のセンサーとのデータ交換を有効にするには、[パラメータ メニュー] > [プロセス入力選択] に移動します。
  • ステップ10a。 センサー名 (緑色のテキスト) をダブルクリックします。
  • ステップ 10b. 利用可能な選択肢から目的のセンサーを選択します。
  • ステップ10c。 [Write Selected] をクリックしてマスターとデバイスの位置を合わせます。 以下のように、選択したセンサーの名前が緑色になったら完了です。

図 6. IO-Link コントロール ツール view （元ample）

図 7. IO-Link コントロール ツール view – プロセスデータプロット

• 評価セッションが終了したら、以下の追加の手順に従ってください。
• 手順 11. [非アクティブ] をクリックして、IO-Link 通信を停止します。
• ステップ 12. [Power Off] をクリックして、IO-Link マスタが IO-Link デバイスに供給するのを停止します。
• 手順 13. [Disconnect] をクリックして、IO-Link Control Tool と P-NUCLEO-IOM01M1 間の通信を停止します。
• ステップ 14. P-NUCLEO-IOM01M1 からミニ USB ケーブルを取り外します。
• ステップ 15. P-NUCLEO-IOM24M01 から 1 V 電源を切断します。

ソフトウェアのセットアップ
STM32G071EB および L6364W 用の IO-Link アプリケーションの作成に適した開発環境をセットアップするには、次のものが必要です。

• STSW-IOD04K ファームウェアおよび関連ドキュメントは、www.st.com で入手できます。
• 次の開発ツールチェーンとコンパイラのいずれか:
  • ARM® ツールチェーン用 IAR Embedded Workbench
  • キール
  • STM32CubeIDE プラス ST-LINK/V2

改訂履歴

表1. 文書の改訂履歴

テーブルのリスト

• 表 1. ドキュメントの改訂履歴 …………………………………………………….. 9

図表一覧

• 図 1. STSW-IOD04K ソフトウェア アーキテクチャ。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
• 図 2. STSW-IOD04K フォルダー構造 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
• 図 3. STEVAL-IOD004V1 と STLINK-V3MINI – 接続図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
• 図 4. STEVAL-IOD04KT1 評価キット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
• 図 5. 端末の設定。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
• 図 6. IO-Link コントロール ツール view （元ampル）。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
• 図 7. IO-Link コントロール ツール view – プロセス データ プロット . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

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ドキュメント / リソース

ST com STEVAL-IOD04KT1 Microelectronics 多機能センサー [pdf] ユーザーガイド STEVAL-IOD04KT1、マイクロエレクトロニクス多機能センサー、多機能センサー、機能センサー、STEVAL-IOD04KT1、センサー

参考文献

• ユーザーマニュアル