ST com STEVAL-IOD04KT1 Micro-elektronica multifunctionele sensor

Invoering

STSW-IOD04K is een softwarepakket waarmee u IO-Link-communicatie tussen STEVAL-IOD004V1 (inbegrepen in de STEVAL-IOD04KT1 maar niet afzonderlijk verkrijgbaar) en een IO-Link-master mogelijk maakt, via de L6364W-transceiver. Gebaseerd op de STM32CubeHAL, breidt de STSW-IOD04K de STM32Cube uit. Het biedt een board support package (BSP) voor IO-Link-communicatie, gebaseerd op een demo-stack-bibliotheek die gegevens beheert die afkomstig zijn van de interne L6364W-temperatuursensor en de twee ingebouwde industriële MEMS-sensoren: IIS2MDC (hoge nauwkeurigheid, ultra-laag- vermogen, magnetometer met digitale uitgang met 3 assen) en ISM330DHCX (altijd ingeschakelde 3D-versnellingsmeter en 3D-gyroscoop).
De architectuur van deze applicatiesoftware vergemakkelijkt de integratie met andere op STM32Cube gebaseerde software om exampbestanden voor de meest voorkomende toepassingstechnologieën. Meegeleverde bibliotheken maken functies mogelijk voor een echt en bruikbaar systeem voor ontwikkelaars. Hardwarestuurprogramma's en abstracte details op laag niveau zorgen ervoor dat de middleware-componenten en -applicaties op een hardware-onafhankelijke manier toegang krijgen tot gegevens. De middlewarebibliotheken bevatten een ST-eigen IO-Link-demostack. U kunt het STSW-IOD04K-softwarepakket gebruiken in verschillende geïntegreerde ontwikkelomgevingen (IDE's): IAR, Keil en STM32CubeIDE. Het omvat ook de IODD file te uploaden naar de IO-Link-master van de gebruiker.

Aan de slag

Overview
STSW-IOD04K breidt de STM32Cube-functionaliteit uit. Het softwarepakket maakt de IO-Link-gegevensoverdracht van industriële sensoren op de STEVAL-IOD004V1 naar een IO-Link-master mogelijk die via een IO-Link-verbinding is aangesloten. De belangrijkste pakketkenmerken zijn:

• Firmwarepakket voor het bouwen van IO-Link-apparaattoepassingen op basis van de STM32G071EB-microcontroller
• Middleware-bibliotheken met IO-Link-demo-stack voor L6364W voor het beheer van IIS2MDC- en ISM330DHCX MEMS-sensoren
• Kant-en-klaar binair bestand voor gegevensoverdracht van IO-Link-apparaatsensoren
• Gemakkelijk overdraagbaar tussen verschillende MCU-families, dankzij STM32Cube
• Gratis, gebruiksvriendelijke licentievoorwaarden

Architectuur
De applicatiesoftware heeft toegang tot de STEVAL-IOD004V1 via de volgende softwarelagen:

• STM32Cube HAL-laag, die een eenvoudige, generieke set application programming interfaces (API's) met meerdere instanties biedt voor interactie met de bovenste applicatie-, bibliotheek- en stapellagen. Het heeft generieke en uitbreidings-API's en is direct gebouwd rond een generieke architectuur. Het maakt het mogelijk dat opeenvolgende lagen, zoals de middlewarelaag, functies implementeren zonder dat er specifieke hardwareconfiguraties voor een bepaalde microcontrollereenheid (MCU) nodig zijn. Deze structuur verbetert de herbruikbaarheid van bibliotheekcodes en garandeert een gemakkelijke portabiliteit op andere apparaten.
• Board Support Package (BSP)-laag, die alle randapparatuur op het bord ondersteunt, behalve de MCU. Deze beperkte set API's biedt een programmeerinterface voor bepaalde bordspecifieke randapparatuur, zoals de LED, de gebruikersknop, enz. Deze interface helpt ook bij het identificeren van de specifieke bordversie.

Figuur 1. STSW-IOD04K-softwarearchitectuur

Mappen

Figuur 2. STSW-IOD04K mapstructuur

Het softwarepakket bevat de volgende mappen:

• Documentatie: een gecompileerde HTML file gegenereerd op basis van de broncode met details over de softwarecomponenten en API's (één voor elk project).
• Stuurprogramma's: HAL-stuurprogramma's en bordspecifieke stuurprogramma's voor elk ondersteund bord of hardwareplatform, inclusief die voor de ingebouwde componenten, en de CMSIS-leveranciersonafhankelijke hardware-abstractielaag voor de ARM Cortex-M-processorserie.
• Middlewares: bibliotheken en protocollen met IO-Link ministack en sensorbeheer.
• Projecten: sample-applicatie die een industrieel IO-Link-multisensorknooppunt implementeert. Deze applicatie is bedoeld voor de STM32G071EB-microcontroller voor drie ontwikkelomgevingen: IAR Embedded Workbench voor ARM, RealView Ontwikkelingskit voor microcontrollers (MDK-ARM-STR) en STM32CubeIDE.

API's
Gedetailleerde technische informatie met volledige gebruikers-API-functie en parameterbeschrijving zijn in een gecompileerde HTML file in de map "Documentatie".

Sampbeschrijving van de toepassing:
De map Projecten bevat de sample-applicatie, die de STEVAL-IOD004V1 gebruikt met de L6364W-transceiver en de ISM330DHCX/IIS2MDC industriële sensoren.
Er zijn kant-en-klare projecten beschikbaar voor meerdere IDE's. U kunt een van de binaire bestanden uploaden files van de STSW-IOD04K via STM32CubeProgrammer of de programmeerfunctie van uw IDE. Om de STEVAL-IOD004V1 van stroom te voorzien en de firmware te flashen, kunt u een van de onderstaande opties kiezen:

• Sluit uw MCU-programmeur aan (bijvample, STLINK-V3MINI) op de kaart via connector J1; schakel de kaart in via de 24 V die wordt geleverd door een IO-Link-master; op uw programmeur selecteert u het binaire bestand file om te knipperen en ga verder met het programmeren van de MCU.

Opmerking
Voor de bovenstaande procedure heeft u twee USB-poorten nodig (één voor de programmeur, de andere voor de IO-Link-master).

• Sluit uw MCU-programmeur aan (bijvample, STLINK-V3MINI) op de kaart via connector J1; voorzie de MCU van een 3.3 V-voeding die via J2 op de kaart is aangesloten (pin 2 = GND; pin 4 = 3.3 V); op uw programmeur selecteert u het binaire bestand file om te knipperen en programmeer vervolgens de MCU.

De STLINK-V3MINI-programmeur kan worden aangesloten op de STEVAL-IOD004V1 via J1 (10 manieren, twee rijen) via de 14-pins platte kabel die in de set zit: twee pinnen aan de rechter- en linkerkant van de kabel blijven niet verbonden. Kijkend naar de bovenkant van het bord en laat de IO-Link M8-connector aan uw rechterkant liggen, moet de kabel zo worden aangesloten dat de rode lijn zich bovenaan bevindt, zoals hieronder weergegeven.

Figuur 3. STEVAL-IOD004V1 en STLINK-V3MINI – aansluitschema

Upload de IODD om de STSW-IOD04K-firmware te evalueren file op het besturingsinstrument van uw IO-Link-master en sluit deze aan op de STEVAL-IOD004V1 via de IO-Link-kabels en adapters die in de kit zijn meegeleverd, of via een andere compatibele kabel. U kunt elke andere IO-Link-master v1.1 gebruiken met de bijbehorende besturingstool. In de exampIn paragraaf 2.2 is de IO-Link-master de P-NUCLEO-IOM01M1, het bijbehorende besturingstool is de IO-Link Control Tool ontwikkeld door TEConcept (ST-partner) en de verbinding wordt voltooid door een M12-aansluiting op vrije draadkabel ( Katlax onderdeel CBF12-S44N0-1.5BPUR).

Handleiding voor systeemconfiguratie

Hardware beschrijving

STEVAL-IOD04KT1 evaluatiekit
De STEVAL-IOD04KT1 is een referentieontwerpkit die gebruik maakt van de kenmerken van de L6364W IO-Link tweekanaals apparaattransceiver. De kit bestaat uit het STEVAL-IOD004V1 moederbord (niet verkrijgbaar), de STLINK-V3MINI programmeur en debugger-tool, een 14-pins platte kabel en een M8 naar M12 standaard industriële connectoradapter. De kit fungeert als een moderne slimme industriële sensor die kan worden aangesloten op een master IO-Link-hub (of een geschikte PLC-interface). De voeding voor de MCU, sensoren en andere logische apparaten is afkomstig van de DC-DC-convertercontroller die is ingebed in de L6364W. De ingebouwde STM32G071EB-microcontroller draait een IO-Link-demostack v.1.1, die de IO-Link-communicatie bestuurt, en de softwarecode die de L6364W-transceiver en de industriële MEMS-sensoren beheert. De kleine afmetingen van het moederbord zijn bereikt dankzij de kleine afmetingen van de CSP-pakketopties van L6364W en STM32G071EB. Sluit het moederbord voor normaal gebruik aan op een IO-Link-master via de adapter en de M8-connector die in de kit zijn meegeleverd. Sluit hetzelfde bord alleen via de platte kabel aan op de STLINK-V3MINI als u de STM32G071EB wilt programmeren met een nieuwe firmware.

Figuur 4. STEVAL-IOD04KT1 evaluatiekit

Apparatuur installatie

In de volgende stappen wordt uitgelegd hoe u de STEVAL-IOD004V1 kunt besturen via de P-NUCLEO-IOM01M1.

• Stap 1. Sluit de P-NUCLEO-IOM01M1 aan op de STEVAL-IOD004V1 via drie draden (L+, L-/GND en CQ). De STEVAL-IOD04KT1 is voorzien van een M8 (vierpolige socket) naar M12 (vijfpolige plug) connector om de STEVAL-IOD004V1 eenvoudig te kunnen koppelen aan elke IO-Link-master met een M12 (socket) connector. De eenvoudigste manier om de STEVAL-IOD004V1 op de P-NUCLEO-IOM01M1 aan te sluiten, is door een kabel te gebruiken met M12 (vier- of vijfpolige stekker) aan de ene kant en vrije draden aan de andere kant (bijvoorbeeldample, Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR).
• Stap 2. Sluit de P-NUCLEO-IOM01M1 aan op een voeding van 24 V/1 A. De volgende afbeelding laat zien hoe u de P-NUCLEO-IOM01M1 en de STEVAL-IOD004V1 met de STSW-IOD04K aansluit.
• Stap 3. Start de IO-Link Control Tool op uw laptop/pc.
• Stap 4. Sluit de P-NUCLEO-IOM01M1 via een mini-USB-kabel aan op uw laptop/pc waarop de IO-Link Control Tool draait.
  OPMERKING
  De stappen 5 tot en met 13 verwijzen naar acties die moeten worden uitgevoerd in de IO-Link Control Tool.
• Stap 5. Klik in de IO-Link Control Tool op [Select device] en volg de instructies om STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-38kBd-20210429-IODD1.1.xml of STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-230kBd-20210429-IODD1.1 te uploaden .2.xml, afhankelijk van COM3- of COMXNUMX-keuze, in de IODD-directory van het softwarepakket.
• Stap 6. Sluit de master aan door op het groene pictogram (linkerbovenhoek) te klikken.
• Stap 7. Klik op [Power ON] om de STEVAL-IOD004V1 van stroom te voorzien. De rode LED op de STEVAL-IOD004V1 knippert.
• Stap 8. Klik op [IO-Link] om de IO-Link-communicatie te starten. De groene LED op de STEVAL-IOD004V1 knippert.
  OPMERKING
  Standaard begint de communicatie met ISM330DHCX geconfigureerd als accelerometer.
• Stap 9. Maak een plot van de gegevens verzameld door de ISM330DHCX-versnellingsmeter door op [Plot] te klikken.
• Stap 10. Om de gegevensuitwisseling met een andere sensor te activeren, gaat u naar [Parametermenu]>[Procesingangsselectie].
  • Stap 10a. Dubbelklik op de sensornaam (groene tekst).
  • Stap 10b. Selecteer de gewenste sensor uit de beschikbare keuzes.
  • Stap 10c. Klik op [Write Selected] om de master en het apparaat uit te lijnen. De procedure is voltooid wanneer de naam van de geselecteerde sensor groen wordt, zoals hieronder weergegeven.

Afbeelding 6. IO-Link-besturingstool view (exampde)

Afbeelding 7. IO-Link-besturingstool view – procesgegevensplot

• Wanneer u klaar bent met uw evaluatiesessie, volgt u de onderstaande aanvullende stappen.
• Stap 11. Klik op [Inactief] om de IO-Link-communicatie te stoppen.
• Stap 12. Klik op [Power Off] om te voorkomen dat de IO-Link-master het IO-Link-apparaat van stroom voorziet.
• Stap 13. Klik op [Disconnect] om de communicatie tussen IO-Link Control Tool en P-NUCLEO-IOM01M1 te stoppen.
• Stap 14. Koppel de mini-USB-kabel los van de P-NUCLEO-IOM01M1.
• Stap 15. Ontkoppel de 24 V-voeding van de P-NUCLEO-IOM01M1.

Software-installatie
Om een ​​geschikte ontwikkelomgeving voor het maken van IO-Link-applicaties voor de STM32G071EB en L6364W in te richten, hebt u het volgende nodig:

• STSW-IOD04K-firmware en bijbehorende documentatie beschikbaar op www.st.com;
• een van de volgende ontwikkelingstoolchain en compilers:
  • IAR ingebedde werkbank voor ARM®-gereedschapsketen
  • Keil
  • STM32CubeIDE plus ST-LINK/V2

Revisiegeschiedenis

Tabel 1. Document revisiegeschiedenis

Lijst met tabellen

• Tabel 1. Revisiegeschiedenis van documenten …………………………………………………….. 9

Lijst met figuren

• Figuur 1. STSW-IOD04K-softwarearchitectuur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
• Figuur 2. STSW-IOD04K mapstructuur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
• Figuur 3. STEVAL-IOD004V1 en STLINK-V3MINI – aansluitschema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
• Figuur 4. STEVAL-IOD04KT1 evaluatiekit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
• Figuur 5. Terminalinstellingen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
• Afbeelding 6. IO-Link-besturingstool view (example). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
• Afbeelding 7. IO-Link-besturingstool view – procesgegevensplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

BELANGRIJKE MEDEDELING - LEES DIT ZORGVULDIG DOOR
STMicroelectronics NV en haar dochterondernemingen (“ST”) behouden zich het recht voor om op elk moment en zonder voorafgaande kennisgeving wijzigingen, correcties, uitbreidingen, aanpassingen en verbeteringen aan ST-producten en/of dit document aan te brengen. Kopers moeten de meest recente relevante informatie over ST-producten verkrijgen voordat ze bestellingen plaatsen. ST-producten worden verkocht overeenkomstig de verkoopvoorwaarden van ST die van kracht zijn op het moment van orderbevestiging. Kopers zijn als enige verantwoordelijk voor de keuze, selectie en gebruik van ST-producten en ST aanvaardt geen aansprakelijkheid voor hulp bij de toepassing of het ontwerp van de producten van Kopers. Er wordt door ST hierin geen enkele licentie verleend, expliciet of impliciet, voor enig intellectueel eigendomsrecht. Door de wederverkoop van ST-producten met andere bepalingen dan de hierin uiteengezette informatie vervalt elke door ST voor een dergelijk product verleende garantie. ST en het ST-logo zijn handelsmerken van ST. Voor aanvullende informatie over ST-handelsmerken raadpleegt u www.st.com/trademarks. Alle andere product- of servicenamen zijn eigendom van hun respectievelijke eigenaren. De informatie in dit document vervangt en vervangt informatie die eerder werd verstrekt in eerdere versies van dit document. © 2021 STMicroelectronics – Alle rechten voorbehouden

Documenten / Bronnen

ST com STEVAL-IOD04KT1 Micro-elektronica multifunctionele sensor [pdf] Gebruikershandleiding STEVAL-IOD04KT1, Micro-elektronica multifunctionele sensor, multifunctionele sensor, functiesensor, STEVAL-IOD04KT1, sensor

Referenties

• Gebruiksaanwijzing