ST com STEVAL-IOD04KT1 Microelectronics Multiple Function Sensor

Introduksjon

STSW-IOD04K er en programvarepakke som lar deg aktivere IO-Link-kommunikasjon mellom STEVAL-IOD004V1 (inkludert i STEVAL-IOD04KT1, men ikke tilgjengelig for separat salg) og en IO-Link-master, gjennom L6364W-transceiveren. Basert på STM32CubeHAL, utvider STSW-IOD04K STM32Cube. Den gir en bordstøttepakke (BSP) for IO-Link-kommunikasjon basert på et demo-stack-bibliotek som administrerer data som kommer fra den interne L6364W temperatursensoren og de to innebygde MEMS industrielle sensorene: IIS2MDC (høy nøyaktighet, ultra-lav- strøm, 3-akset digitalt utgangsmagnetometer) og ISM330DHCX (alltid på 3D-akselerometer og 3D-gyroskop).
Arkitekturen til denne applikasjonsprogramvaren letter integrasjonen med annen STM32Cube-basert programvare for å lage eks.amples for de vanligste applikasjonsteknologiene. Inkluderte biblioteker muliggjør funksjoner for et ekte og brukbart system for utviklere. Maskinvaredrivere og abstrakte detaljer på lavt nivå lar mellomvarekomponentene og applikasjonene få tilgang til data på en maskinvareuavhengig måte. Mellomvarebibliotekene inkluderer en ST proprietær IO-Link demo-stack. Du kan bruke STSW-IOD04K-programvarepakken i forskjellige integrerte utviklingsmiljøer (IDEer): IAR, Keil og STM32CubeIDE. Det inkluderer også IODD file lastes opp til brukerens IO-Link-master.

Komme i gang

Overview
STSW-IOD04K utvider STM32Cube-funksjonaliteten. Programvarepakken muliggjør IO-Link-dataoverføring av industrielle sensorer på STEVAL-IOD004V1 mot en IO-Link-master koblet til via en IO-Link-tilkobling. De viktigste pakkefunksjonene er:

• Fastvarepakke for å bygge IO-Link enhetsapplikasjoner basert på STM32G071EB mikrokontroller
• Mellomvarebiblioteker med IO-Link-enhetsdemo-stack for L6364W for å administrere IIS2MDC- og ISM330DHCX MEMS-sensorer
• Klar til bruk binær for IO-Link-enhetssensordataoverføring
• Enkel portabilitet på tvers av forskjellige MCU-familier, takket være STM32Cube
• Gratis, brukervennlige lisensvilkår

Arkitektur
Programvaren får tilgang til STEVAL-IOD004V1 gjennom følgende programvarelag:

• STM32Cube HAL-lag, som gir et enkelt, generisk, multi-instans sett med applikasjonsprogrammeringsgrensesnitt (API) for å samhandle med de øvre applikasjons-, bibliotek- og stabellagene. Den har generiske og utvidelses-APIer og er direkte bygget rundt en generisk arkitektur. Den lar påfølgende lag som mellomvarelaget implementere funksjoner uten å kreve spesifikke maskinvarekonfigurasjoner for en gitt mikrokontrollerenhet (MCU). Denne strukturen forbedrer gjenbrukbarheten av bibliotekkoden og garanterer enkel portabilitet på andre enheter.
• Board Support Package (BSP) lag, som støtter alle periferiutstyr på brettet bortsett fra MCU. Dette begrensede settet med APIer gir et programmeringsgrensesnitt for visse kortspesifikke perifere enheter som LED, brukerknappen osv. Dette grensesnittet hjelper også med å identifisere den spesifikke kortversjonen.

Figur 1. STSW-IOD04K programvarearkitektur

Mapper

Figur 2. STSW-IOD04K mappestruktur

Programvarepakken inneholder følgende mapper:

• Dokumentasjon: en kompilert HTML file generert fra kildekoden som beskriver programvarekomponentene og API-ene (en for hvert prosjekt).
• Drivere: HAL-drivere og kortspesifikke drivere for hvert støttet kort eller maskinvareplattform, inkludert de for de innebygde komponentene, og det CMSIS-leverandøruavhengige maskinvareabstraksjonslaget for ARM Cortex-M-prosessorserien.
• Mellomvare: biblioteker og protokoller med IO-Link ministack og sensoradministrasjon.
• Prosjekter: sampen applikasjon som implementerer en industriell IO-Link multisensornode. Denne applikasjonen leveres for STM32G071EB mikrokontroller for tre utviklingsmiljøer: IAR Embedded Workbench for ARM, RealView Mikrokontrollerutviklingssett (MDK-ARM-STR) og STM32CubeIDE.

APIer
Detaljert teknisk informasjon med full bruker-API-funksjon og parameterbeskrivelse er i en kompilert HTML file i "Dokumentasjon"-mappen.

Sampen søknadsbeskrivelse
Prosjekter-mappen inneholder sample-applikasjonen, som bruker STEVAL-IOD004V1 med L6364W transceiver, og ISM330DHCX/IIS2MDC industrielle sensorer.
Byggeklare prosjekter er tilgjengelige for flere IDE-er. Du kan laste opp en av de binære files av STSW-IOD04K gjennom STM32CubeProgrammer eller programmeringsfunksjonen til IDE. For å drive STEVAL-IOD004V1 og flashe fastvaren, kan du velge ett av alternativene nedenfor:

• Koble til MCU-programmereren (f.eksample, STLINK-V3MINI) til kortet gjennom kontakt J1; slå på kortet med 24 V levert fra en IO-Link-master; på programmereren din, velg binæren file for å blinke og deretter fortsette programmeringen av MCU.

Note
For prosedyren ovenfor trenger du to USB-porter (en for programmereren, den andre for IO-Link-masteren).

• Koble til MCU-programmereren (f.eksample, STLINK-V3MINI) til kortet gjennom kontakt J1; forsyn MCU med en 3.3 V strømforsyning koblet til kortet gjennom J2 (pinne 2 = GND; pinne 4 = 3.3 V); på programmereren din, velg binæren file for å blinke og programmere deretter MCU.

STLINK-V3MINI-programmereren kan kobles til STEVAL-IOD004V1 med J1 (10 veier, to rader) gjennom den 14-pinners flatkabelen som er inkludert i settet: to pinner på høyre og venstre side av kabelen forblir ukoblet. Ser du på kortets overside og lar IO-Link M8-kontakten være på høyre side, må kabelen kobles til slik at den røde linjen er på toppen, som vist nedenfor.

Figur 3. STEVAL-IOD004V1 og STLINK-V3MINI – koblingsskjema

Last opp IODD for å evaluere STSW-IOD04K-fastvaren file på kontrollverktøyet til IO-Link-masteren og koble den til STEVAL-IOD004V1 med IO-Link-kablene og adaptere som er inkludert i settet, eller med en annen kompatibel kabel. Du kan bruke hvilken som helst annen IO-Link master v1.1 med det tilhørende kontrollverktøyet. I eksampi avsnitt 2.2, er IO-Link-masteren P-NUCLEO-IOM01M1, det relaterte kontrollverktøyet er IO-Link-kontrollverktøyet utviklet av TEConcept (ST-partner) og tilkoblingen fullføres av en M12-kontakt for å frigjøre ledningskabel ( Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR).

Systemoppsettveiledning

Maskinvarebeskrivelse

STEVAL-IOD04KT1 evalueringssett
STEVAL-IOD04KT1 er et referansedesignsett som utnytter funksjonene til L6364W IO-Link dual-channel enhet transceiver. Settet består av STEVAL-IOD004V1 hovedkort (ikke tilgjengelig for salg), STLINK-V3MINI programmerings- og feilsøkingsverktøy, en 14-pinners flatkabel og en M8 til M12 standard industrikontaktadapter. Settet fungerer som en moderne smart industrisensor som kan kobles til en master IO-Link-hub (eller et passende PLS-grensesnitt). Strømforsyningen til MCU, sensorer og andre logiske enheter kommer fra DC-DC-omformerkontrolleren innebygd i L6364W. Den innebygde STM32G071EB-mikrokontrolleren kjører en IO-Link-demostack v.1.1, som kontrollerer IO-Link-kommunikasjonen, og programvarekoden som administrerer L6364W-transceiveren og MEMS-industrisensorene. De små dimensjonene til hovedkortet er oppnådd takket være de små størrelsene på CSP-pakkealternativene til L6364W og STM32G071EB. Koble hovedkortet til en IO-Link-master via adapteren og M8-kontakten som er inkludert i settet for normal drift. Koble det samme kortet til STLINK-V3MINI gjennom flatkabelen bare hvis du ønsker å programmere STM32G071EB med ny fastvare.

Figur 4. STEVAL-IOD04KT1 evalueringssett

Maskinvareoppsett

De følgende trinnene forklarer hvordan du kontrollerer STEVAL-IOD004V1 gjennom P-NUCLEO-IOM01M1.

• Trinn 1. Koble P-NUCLEO-IOM01M1 til STEVAL-IOD004V1 gjennom tre ledninger (L+, L-/GND og CQ). STEVAL-IOD04KT1 inkluderer en M8 (fire-veis socket) til M12 (fem-veis plugg)-kontakt for enkelt å koble STEVAL-IOD004V1 til en hvilken som helst IO-Link-master med en M12 (socket)-kontakt. Den enkleste måten å koble STEVAL-IOD004V1 til P-NUCLEO-IOM01M1 er å bruke en kabel med M12 (fire- eller femveis stikkontakt) på den ene siden og ledige ledninger på den andre siden (f.eks.ample, Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR).
• Trinn 2. Koble P-NUCLEO-IOM01M1 til en 24 V/1 A strømforsyning. Følgende figur viser hvordan du kobler til P-NUCLEO-IOM01M1 og STEVAL-IOD004V1 som kjører STSW-IOD04K.
• Trinn 3. Start IO-Link Control Tool på din bærbare/PC.
• Trinn 4. Koble P-NUCLEO-IOM01M1 med mini-USB-kabel til din bærbare/PC som kjører IO-Link Control Tool.
  NOTE
  Trinnene fra 5 til 13 refererer til handlinger som skal utføres i IO-Link Control Tool.
• Trinn 5. I IO-Link Control Tool, klikk på [Velg enhet] og følg instruksjonene for å laste opp STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-38kBd-20210429-IODD1.1.xml eller STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-230kB20210429 .1.1.xml, i henhold til COM2- eller COM3-valg, i IODD-katalogen til programvarepakken.
• Trinn 6. Koble til masteren ved å klikke på det grønne ikonet (øverst til venstre).
• Trinn 7. Klikk på [Power ON] for å forsyne STEVAL-IOD004V1. Den røde LED-en på STEVAL-IOD004V1 blinker.
• Trinn 8. Klikk på [IO-Link] for å starte IO-Link-kommunikasjon. Den grønne LED-en på STEVAL-IOD004V1 blinker.
  NOTE
  Som standard starter kommunikasjonen med ISM330DHCX konfigurert som akselerometer.
• Trinn 9. Plott dataene som er samlet inn av ISM330DHCX-akselerometeret ved å klikke på [Plott].
• Trinn 10. For å aktivere datautvekslingen med en annen sensor, gå til [Parametermeny]>[Process Input Selection].
  • Trinn 10a. Dobbeltklikk på sensornavnet (grønn tekst).
  • Trinn 10b. Velg ønsket sensor fra de tilgjengelige valgene.
  • Trinn 10c. Klikk på [Skriv valgt] for å justere masteren og enheten. Prosedyren er fullført når navnet på den valgte sensoren blir grønt, som vist nedenfor.

Figur 6. IO-Link kontrollverktøy view (eksampde)

Figur 7. IO-Link kontrollverktøy view – prosessdataplott

• Når du er ferdig med evalueringsøkten, følg de ekstra trinnene nedenfor.
• Trinn 11. Klikk på [Inaktiv] for å stoppe IO-Link-kommunikasjonen.
• Trinn 12. Klikk på [Power Off] for å stoppe IO-Link-masteren fra å forsyne IO-Link-enheten.
• Trinn 13. Klikk på [Koble fra] for å stoppe kommunikasjonen mellom IO-Link Control Tool og P-NUCLEO-IOM01M1.
• Trinn 14. Koble mini-USB-kabelen fra P-NUCLEO-IOM01M1.
• Trinn 15. Koble fra 24 V-forsyningen fra P-NUCLEO-IOM01M1.

Programvareoppsett
For å sette opp et passende utviklingsmiljø for å lage IO-Link-applikasjoner for STM32G071EB og L6364W, trenger du:

• STSW-IOD04K fastvare og relatert dokumentasjon tilgjengelig på www.st.com;
• en av følgende utviklingsverktøykjeder og kompilatorer:
  • IAR Embedded Workbench for ARM® verktøykjede
  • Keil
  • STM32CubeIDE pluss ST-LINK/V2

Revisjonshistorikk

Tabell 1. Dokumentrevisjonshistorikk

Liste over tabeller

• Tabell 1. Dokumentrevisjonshistorikk ………………………………………………………….. 9

Liste over figurer

• Figur 1. STSW-IOD04K programvarearkitektur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
• Figur 2. STSW-IOD04K mappestruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
• Figur 3. STEVAL-IOD004V1 og STLINK-V3MINI – koblingsskjema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
• Figur 4. STEVAL-IOD04KT1 evalueringssett . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
• Figur 5. Terminalinnstillinger. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
• Figur 6. IO-Link kontrollverktøy view (eksample). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
• Figur 7. IO-Link kontrollverktøy view – prosessdataplott . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

VIKTIG MERKNAD - LES NØYE
STMicroelectronics NV og dets datterselskaper ("ST") forbeholder seg retten til å gjøre endringer, rettelser, forbedringer, modifikasjoner og forbedringer av ST-produkter og/eller dette dokumentet når som helst uten varsel. Kjøpere bør innhente den nyeste relevante informasjonen om ST-produkter før de legger inn bestillinger. ST-produkter selges i henhold til STs salgsvilkår på plass på tidspunktet for ordrebekreftelse. Kjøpere er alene ansvarlige for valg, valg og bruk av ST-produkter, og ST påtar seg intet ansvar for søknadshjelp eller utforming av kjøpers produkter. Ingen lisens, uttrykt eller underforstått, til noen immaterielle rettigheter er gitt av ST heri. Videresalg av ST-produkter med andre bestemmelser enn informasjonen som er angitt her, vil ugyldiggjøre enhver garanti gitt av ST for slikt produkt. ST og ST-logoen er varemerker for ST. For ytterligere informasjon om ST-varemerker, se www.st.com/trademarks. Alle andre produkt- eller tjenestenavn tilhører sine respektive eiere. Informasjonen i dette dokumentet erstatter og erstatter informasjon som tidligere er gitt i tidligere versjoner av dette dokumentet. © 2021 STMicroelectronics – Alle rettigheter forbeholdt

Dokumenter / Ressurser

ST com STEVAL-IOD04KT1 Microelectronics Multiple Function Sensor [pdfBrukerhåndbok STEVAL-IOD04KT1, Mikroelektronikk flerfunksjonssensor, flerfunksjonssensor, funksjonssensor, STEVAL-IOD04KT1, sensor

Referanser

• Brukerhåndbok