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사용자 설명서
STM1Cube용 X-CUBEMEMS32 확장 라이브러리에서 손목형 실시간 보수계 MotionPW 시작하기
소개
MotionPW 미들웨어 라이브러리는 X-CUBE-MEMS1 소프트웨어의 일부이며 STM32 Nucleo에서 실행됩니다. 사용자가 웨어러블 기기(예: 스마트워치)에서 방금 수행한 걸음 수와 케이던스에 대한 실시간 정보를 제공합니다. 이 라이브러리는 ST MEMS에서만 작동합니다. 알고리즘은 정적 라이브러리 형식으로 제공되며 ARM® Cortex®-M32, ARM Cortex®-M3, ARM® Cortex®-M33, ARM® Cortex®-M4 아키텍처 기반 STM7 마이크로컨트롤러에서 사용하도록 설계되었습니다. STM32Cube 소프트웨어 기술을 기반으로 구축되어 다양한 STM32 마이크로컨트롤러 간 이식성을 용이하게 합니다. 이 소프트웨어는 다음과 함께 제공됩니다.ampNUCLEO-F4RE, NUCLEO-U1ZI-Q 또는 NUCLEO-L01RE 개발 보드의 X-NUCLEO-IKS3A401 또는 X-NUCLEO-IKS575A152 확장 보드에서 실행되는 구현입니다.

UM2350 – Rev 4 – 2025년 XNUMX월 자세한 내용은 현지 STMicroelectronics 영업 사무소에 문의하세요.

www.st.com

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두문자어 및 약어

두문자어 및 약어

약어 API BSP GUI HAL IDE

표 1. 약어 목록

애플리케이션 프로그래밍 인터페이스 보드 지원 패키지 그래픽 사용자 인터페이스 하드웨어 추상화 계층 통합 개발 환경

설명

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2
2.1 2.2
2.2.1
2.2.2
메모:

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STM1Cube용 X-CUBE-MEMS32 소프트웨어 확장의 MotionPW 미들웨어 라이브러리

STM1Cube용 X-CUBE-MEMS32 소프트웨어 확장의 MotionPW 미들웨어 라이브러리

MotionPW가 끝났습니다view
MotionPW 라이브러리는 X-CUBE-MEMS1 소프트웨어의 기능을 확장합니다.
라이브러리는 가속도계로부터 데이터를 수집하고 사용자가 웨어러블 기기를 사용하여 방금 수행한 걸음 수와 케이던스에 대한 정보를 제공합니다.
라이브러리는 ST MEMS 전용으로 설계되었습니다. 다른 MEMS 센서를 사용할 때의 기능과 성능은 분석되지 않으며 문서에 설명된 내용과 크게 다를 수 있습니다.
처럼amp이 구현은 NUCLEO-F4RE, NUCLEO-U1ZI-Q 또는 NUCLEO-L01RE 개발 보드에 장착된 X-NUCLEO-IKS3A401 및 X-NUCLEO-IKS575A152 확장 보드에서 사용 가능합니다.

MotionPW 라이브러리
MotionPW API의 기능과 매개변수를 완전히 설명하는 기술 정보는 MotionPW_Package.chm 컴파일된 HTML에서 찾을 수 있습니다. file Documentation 폴더에 있습니다.

MotionPW 라이브러리 설명

MotionPW 보수계 라이브러리는 가속도계에서 수집한 데이터를 관리합니다. 다음과 같은 기능이 있습니다.

걸음 수, 리듬, 신뢰도 감지 가능성

가속도계 데이터만을 기반으로 한 인식

필요한 가속도계 데이터amp링 주파수 50Hz

리소스 요구사항:

Cortex-M3: 3.7kB 코드 및 1.8kB 데이터 메모리

Cortex-M33: 3.5kB 코드 및 1.8kB 데이터 메모리

Cortex-M4: 3.5kB 코드 및 1.8kB 데이터 메모리

Cortex-M7: 3.6kB 코드 및 1.8kB 데이터 메모리

ARM® Cortex®-M3, ARM® Cortex®-M33, ARM® Cortex®-M4 및 ARM® Cortex®-M7에 사용 가능

아키텍처

MotionPW API

MotionPW 라이브러리 API는 다음과 같습니다.

uint8_t MotionPW_GetLibVersion(char *버전)

라이브러리 버전을 검색합니다

*version은 35자 배열을 가리키는 포인터입니다.

버전 문자열의 문자 수를 반환합니다.

void MotionPW_Initialize(void)

MotionPW 라이브러리 초기화 및 동적 메모리 할당을 포함한 내부 메커니즘 설정을 수행합니다.

이 함수는 피트니스 활동 라이브러리를 사용하기 전에 호출되어야 하며 STM32 마이크로컨트롤러의 CRC 모듈(RCC 주변 장치 클록 활성화 레지스터)이 활성화되어야 합니다.

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STM1Cube용 X-CUBE-MEMS32 소프트웨어 확장의 MotionPW 미들웨어 라이브러리

void MotionPW_Update(MPW_input_t *data_in, MPW_output_t *data_out)

손목 알고리즘을 위한 보수계 실행

*data_in 매개변수는 입력 데이터가 있는 구조에 대한 포인터입니다.

구조 유형 MPW_input_t의 매개변수는 다음과 같습니다.

AccX는 X축의 가속도계 센서 값입니다.

AccY는 Y축의 가속도계 센서 값입니다.

AccZ는 Z축의 가속도계 센서 값입니다.

CurrentActivity는 다음 값을 갖는 열거형 입력 유형 MPW_activity_t입니다.

MPW_알 수 없는_활동 = 0x00

MPW_WALKING = 0x01

MPW_FASTWALKING = 0x02

MPW_JOGGING = 0x03

*data_out 매개변수는 출력 데이터가 있는 구조체에 대한 포인터입니다.

구조 유형 MPW_output_t의 매개변수는 다음과 같습니다.

Nsteps는 사용자가 수행한 단계 수입니다.

Cadence는 사용자 단계의 리듬입니다.

신뢰도는 계산된 출력 매개변수의 신뢰도입니다.

void MotionPW_ResetPedometerLibrary(void)

라이브러리 내부 변수와 메커니즘을 기본값(현재 단계 수 포함)으로 재설정합니다.

void MotionPW_ResetStepCount(void)

현재 걸음 수를 재설정합니다

void MotionPW_UpdateEnergyThreshold(float *energy_threshold)

단계 감지 알고리즘을 미세 조정하기 위한 업데이트된 에너지 임계값

*energy_threshold 매개변수는 에너지 임계값을 가리키는 포인터입니다.

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2.2.3

API 흐름도

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그림 1. MotionPW API 로직 시퀀스
시작
초기화
라이브러리 버전 가져오기
대기 만료 타이머 데이터 읽기 인터럽트

가속도계 데이터 업데이트 읽기
출력 가져오기

2.2.4

데모 코드 다음 데모 코드는 다음과 같습니다.ample는 가속도계 센서로부터 데이터를 읽고, MotionAW 라이브러리로부터 현재 활동을 얻고, MotionPW 라이브러리로부터 걸음 수, 케이던스, 신뢰도를 얻습니다.
[…] #define VERSION_STR_LENG 35 […] /* 초기화 */ char lib_version[VERSION_STR_LENG];
/* 보행계 API 초기화 함수 */ MotionPW_Initialize();
/* 활동 인식 API 초기화 함수 */ MotionAW_Initialize();
/* 선택 사항: 버전 가져오기 */ MotionPW_GetLibVersion(lib_version);
[…] /* 손목 알고리즘에 보행계 사용 */ Timer_OR_DataRate_Interrupt_Handler() {
MPW_입력_t MPW_데이터_입력; MPW_출력_t MPW_데이터_출력;

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2.2.5

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MAW_입력_t MAW_데이터_입력; MAW_출력_t MAW_데이터_출력;
/* 가속도 X/Y/Z를 g로 가져오기 */ MEMS_Read_AccValue(&MAW_data_in.Acc_X, &MAW_data_in.Acc_Y, &MAW_data_in.Acc_Z);
/* 현재 활동 가져오기 */ MotionAW_Update(&MAW_data_in, &MAW_data_out, Timestamp);
MPW_데이터_in.Acc_X = MAW_데이터_in.Acc_X; MPW_데이터_in.Acc_Y = MAW_데이터_in.Acc_Y; MPW_데이터_in.Acc_Z = MAW_데이터_in.Acc_Z;
MAW_data_out.current_activity == MAW_WALKING인 경우
MPW_data_in.currentActivity = MPW_WALKING; } 그렇지 않으면 (MAW_data_out.current_activity == MAW_FASTWALKING) {
MPW_data_in.currentActivity = MPW_FASTWALKING; } 그렇지 않으면 MAW_data_out.current_activity == MAW_JOGGING입니다.
MPW_data_in.currentActivity = MPW_JOGGING; } 그렇지 않으면 {
MPW_data_in.현재활동 = MPW_알 수 없는 활동; }
/* 손목 알고리즘을 위한 보행계 실행 */ MotionPW_Update(&MPW_data_in, &MPW_data_out); }
알고리즘 성능 손목형 만보계 알고리즘은 가속도계 데이터만 사용하며, 전력 소비를 줄이기 위해 저주파(50Hz)로 작동합니다. STM32 Nucleo 보드를 사용하여 피트니스 활동을 시뮬레이션할 때는 손목 밴드 위치를 시뮬레이션하기 위해 보드가 팔뚝에 수직으로 위치하도록 하십시오.
그림 2. 손목 착용 장치의 방향 시스템

표 2. 알고리즘 경과 시간(µs) Cortex-M4, Cortex-M3

Cortex-M4 STM32F401RE(84MHz)

최소

평균

맥스

616

Cortex-M3 STM32L152RE(32MHz)

최소

평균

맥스

296

390

3314

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표 3. 알고리즘 경과 시간(µs) Cortex-M33 및 Cortex-M7

Cortex- M33 STM32U575ZI-Q 160MHz

최소

평균

맥스

359

Cortex-M7 STM32F767ZI 96MHz

최소

평균

맥스

1301

2.3

Samp르 신청

MotionPW 미들웨어는 사용자 애플리케이션을 구축하는 데 쉽게 조작될 수 있습니다.

처럼amp애플리케이션은 애플리케이션 폴더에 제공됩니다. NUCLEO-F401RE, NUCLEOU575ZI-Q 또는 NUCLEO-L152RE 개발 보드를 X-NUCLEO-IKS4A1 또는 X-NUCLEO-IKS01A3 확장 보드에 연결하여 실행하도록 설계되었습니다.

이 애플리케이션은 걸음 수, 리듬, 그리고 신뢰도를 실시간으로 인식합니다. 데이터는 GUI를 통해 표시될 수 있습니다.

그림 3. STM32 Nucleo: LED, 버튼, 점퍼

위 그림은 사용자 버튼 B1과 NUCLEO-F401RE 보드의 세 개의 LED를 보여줍니다. 보드에 전원이 공급되면 LED LD3(PWR)이 켜집니다.
실시간 데이터를 모니터링하려면 USB 케이블 연결이 필요합니다. 보드는 USB 연결을 통해 PC에서 전원을 공급받습니다. 이 작동 모드를 통해 사용자는 감지된 걸음 수, 케이던스 및 신뢰도, 가속도계 데이터, 시간 간격을 표시할 수 있습니다.amp 그리고 MEMS-Studio를 사용하여 다른 센서 데이터도 실시간으로 수집합니다.

2.4

MEMS Studio 응용 프로그램

Samp이 애플리케이션은 www.st.com에서 다운로드할 수 있는 MEMS-Studio 애플리케이션을 사용합니다.

1단계. 필요한 드라이버가 설치되어 있고 적절한 확장 보드가 있는 STM32 Nucleo 보드가 PC에 연결되어 있는지 확인하세요.

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2단계.

MEMS-Studio 애플리케이션을 실행하여 메인 애플리케이션 창을 엽니다.
지원되는 펌웨어가 있는 STM32 Nucleo 보드가 PC에 연결된 경우 자동으로 감지됩니다. [Connect] 버튼을 눌러 평가 보드에 연결을 설정합니다.

그림 4. MEMS-Studio – 연결

3단계. 지원되는 펌웨어가 있는 STM32 Nucleo 보드에 연결되면 [라이브러리 평가] 탭이 열립니다.

데이터 스트리밍을 시작하거나 중지하려면 해당 [시작] 세로 도구 모음을 전환합니다.

또는 외부의 [정지] 버튼

연결된 센서에서 나오는 데이터는 다음과 같습니다. view내부 수직 도구 모음에서 [데이터 표] 탭을 선택합니다.

그림 5. MEMS-Studio – 라이브러리 평가 – 데이터 테이블

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4단계. [보행계]를 클릭하여 전용 애플리케이션 창을 엽니다. 그림 6. MEMS-Studio – 라이브러리 평가 – 보행계

5단계.

[저장]을 클릭하세요 File] 데이터 로깅 구성 창을 엽니다. 저장할 센서 및 만보계 데이터를 선택합니다. file. 해당 항목을 클릭하여 저장을 시작하거나 중지할 수 있습니다.
단추.

그림 7. MEMS-Studio – 라이브러리 평가 – 저장 File

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6단계.

데이터 주입 모드는 이전에 획득한 데이터를 라이브러리로 전송하고 수신하는 데 사용할 수 있습니다.
결과. 수직 도구 모음에서 [데이터 주입] 탭을 선택하여 전용 도구를 엽니다. view 이 기능을 위해서.

그림 8. MEMS-Studio – 라이브러리 평가 – 데이터 주입

7단계.

[찾아보기] 버튼을 클릭하여 선택하세요. file 이전에 캡처한 CSV 형식의 데이터와 함께. 데이터는 현재 테이블에 로드됩니다. view. 다른 버튼이 활성화됩니다. 다음을 클릭할 수 있습니다.
[오프라인 모드] 버튼을 눌러 펌웨어 오프라인 모드를 켜거나 끕니다(이전에 캡처한 데이터를 활용하는 모드).
[시작]/[중지]/[단계]/[반복] 버튼을 사용하여 MEMS-Studio에서 라이브러리로의 데이터 공급을 제어합니다.

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참고문헌

참고문헌

다음 리소스는 모두 www.st.com에서 무료로 제공됩니다. 1. UM1859: X-CUBE-MEMS1 모션 MEMS 및 환경 센서 소프트웨어 시작하기
STM32Cube 2에 대한 확장 UM1724: STM32 Nucleo-64 보드(MB1136) 3. UM3233: MEMS-Studio 시작하기

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개정 내역

표 4. 문서 개정 내역

날짜

버전 변경

24년 2018월 1일 XNUMX 최초 릴리스.

21년 2018월 2일 2.1 업데이트된 소개 및 섹션 XNUMX MotionPW 종료view. 섹션 2.2.5: 알고리즘 성능 및 그림 3. STM32 Nucleo: LED, 버튼, 점퍼가 업데이트되었습니다.
20년 2019월 3일 01 X-NUCLEO-IKS3AXNUMX 확장 보드 호환성 정보가 추가되었습니다.

업데이트된 섹션 소개, 섹션 2.1: MotionPW 종료view, 섹션 2.2.1: MotionPW 라이브러리 20년 2025월 4일 2.2.2 설명, 섹션 2.2.4: MotionPW API, 섹션 2.2.5: 데모 코드, 섹션 XNUMX: 알고리즘
성능, 섹션 2.3: Sample 응용 프로그램, 섹션 2.4: MEMS Studio 응용 프로그램

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내용물
내용물
1 약어 및 약어 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 X-CUBE-MEMS1 소프트웨어 확장을 위한 MotionPW 미들웨어 라이브러리
STM32Cube . ...view . ... . . . . . . . 3
2.2.1 MotionPW 라이브러리 설명. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.2.2 MotionPW API. ... 3 2.2.3 API 흐름도 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.2.4 데모 코드 . ... . . . . . . . 5 2.2.5 알고리즘 성능 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.3 Samp응용 프로그램 . ... . . 7
3 참고문헌 . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

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테이블 목록

테이블 목록

표 1. 표 2. 표 3. 표 4.

약어 목록 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 알고리즘 경과 시간(µs) Cortex-M4, Cortex-M3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 알고리즘 경과 시간(µs) Cortex-M33 및 Cortex-M7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 문서 개정 내역 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

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그림 목록

그림 목록

그림 1. 그림 2. 그림 3. 그림 4. 그림 5. 그림 6. 그림 7. 그림 8.

MotionPW API 로직 시퀀스 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 손목 착용 장치의 방향 시스템 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 STM32 Nucleo: LED, 버튼, 점퍼 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 MEMS-Studio – 라이브러리 평가 – 데이터 테이블. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 MEMS-Studio – 라이브러리 평가 – 보수계 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 MEMS-Studio – 라이브러리 평가 – 저장 File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 MEMS-Studio – 라이브러리 평가 – 데이터 주입 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

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문서 / 리소스

ST X-CUBE-MEMS1 센서 및 모션 알고리즘 소프트웨어 확장 [PDF 파일] 사용자 매뉴얼
STM32 Nucleo, X-NUCLEO-IKS4A1, X-NUCLEO-IKS01A3, X-CUBE-MEMS1 센서 및 모션 알고리즘 소프트웨어 확장, X-CUBE-MEMS1, 센서 및 모션 알고리즘 소프트웨어 확장, 모션 알고리즘 소프트웨어 확장, 알고리즘 소프트웨어 확장, 소프트웨어 확장

참고문헌

사용자 설명서

ST X-CUBE-MEMS1 센서 및 모션 알고리즘 소프트웨어 확장 사용자 매뉴얼

X-CUBE-MEMS1 센서 및 모션 알고리즘 소프트웨어 확장

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구현

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자주 묻는 질문(FAQ)

질문: MotionPW 라이브러리를 ST가 아닌 MEMS 센서와 함께 사용할 수 있나요?

Q: 필요한 가속도계 데이터는 무엇입니까?amp링
빈도?

질문: MotionPW 라이브러리를 초기화하려면 어떻게 해야 하나요?

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자주 묻는 질문(FAQ)

질문: MotionPW 라이브러리를 ST가 아닌 MEMS 센서와 함께 사용할 수 있나요?

Q: 필요한 가속도계 데이터는 무엇입니까?amp링 빈도?

질문: MotionPW 라이브러리를 초기화하려면 어떻게 해야 하나요?

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Q: 필요한 가속도계 데이터는 무엇입니까?amp링
빈도?