ST com STEVAL-IOD04KT1 Mikroelektronika Wielofunkcyjny czujnik

Wstęp

STSW-IOD04K to pakiet oprogramowania, który umożliwia włączenie komunikacji IO-Link między STEVAL-IOD004V1 (dołączonym do STEVAL-IOD04KT1, ale niedostępnym w oddzielnej sprzedaży) a masterem IO-Link, poprzez transceiver L6364W. Oparty na STM32CubeHAL, STSW-IOD04K rozszerza STM32Cube. Zapewnia pakiet obsługi płyty (BSP) dla komunikacji IO-Link oparty na bibliotece demo-stack, która zarządza danymi pochodzącymi z wewnętrznego czujnika temperatury L6364W i dwóch pokładowych przemysłowych czujników MEMS: IIS2MDC (wysoka dokładność, ultraniski pobór mocy, 3-osiowy cyfrowy magnetometr wyjściowy) i ISM330DHCX (zawsze włączony akcelerometr 3D i żyroskop 3D).
Architektura tego oprogramowania aplikacyjnego ułatwia integrację z innym oprogramowaniem opartym na STM32Cube w celu tworzenia np.amples dla najpopularniejszych technologii aplikacji. Dołączone biblioteki umożliwiają funkcje dla rzeczywistego i użytecznego systemu dla programistów. Sterowniki sprzętowe i abstrakcyjne szczegóły niskiego poziomu pozwalają komponentom i aplikacjom middleware na dostęp do danych w sposób niezależny od sprzętu. Biblioteki middleware obejmują zastrzeżony przez ST stos demonstracyjny IO-Link. Możesz używać pakietu oprogramowania STSW-IOD04K w różnych zintegrowanych środowiskach programistycznych (IDE): IAR, Keil i STM32CubeIDE. Obejmuje on również IODD file do przesłania na urządzenie główne IO-Link użytkownika.

Pierwsze kroki

Nadview
STSW-IOD04K rozszerza funkcjonalność STM32Cube. Pakiet oprogramowania umożliwia transfer danych IO-Link czujników przemysłowych na STEVAL-IOD004V1 do mastera IO-Link podłączonego przez połączenie IO-Link. Kluczowe funkcje pakietu to:

• Pakiet oprogramowania układowego do budowy aplikacji urządzeń IO-Link opartych na mikrokontrolerze STM32G071EB
• Biblioteki oprogramowania pośredniczącego zawierające demonstracyjny stos urządzeń IO-Link dla L6364W do zarządzania czujnikami MEMS IIS2MDC i ISM330DHCX
• Gotowy do użycia plik binarny do transmisji danych czujnika urządzenia IO-Link
• Łatwa przenośność między różnymi rodzinami MCU dzięki STM32Cube
• Bezpłatne, przyjazne dla użytkownika warunki licencji

Architektura
Oprogramowanie aplikacji uzyskuje dostęp do STEVAL-IOD004V1 poprzez następujące warstwy oprogramowania:

• Warstwa HAL STM32Cube, która zapewnia prosty, generyczny, wieloinstancyjny zestaw interfejsów programowania aplikacji (API) do interakcji z górnymi warstwami aplikacji, biblioteki i stosu. Posiada generyczne i rozszerzone API i jest bezpośrednio zbudowana wokół generycznej architektury. Umożliwia kolejnym warstwom, takim jak warstwa middleware, implementację funkcji bez konieczności stosowania określonych konfiguracji sprzętowych dla danej jednostki mikrokontrolera (MCU). Ta struktura poprawia możliwość ponownego wykorzystania kodu biblioteki i gwarantuje łatwą przenośność na innych urządzeniach.
• Warstwa Board Support Package (BSP), która obsługuje wszystkie urządzenia peryferyjne na płycie z wyjątkiem MCU. Ten ograniczony zestaw interfejsów API zapewnia interfejs programowania dla niektórych urządzeń peryferyjnych specyficznych dla płyty, takich jak dioda LED, przycisk użytkownika itp. Ten interfejs pomaga również w identyfikacji konkretnej wersji płyty.

Rysunek 1. Architektura oprogramowania STSW-IOD04K

Lornetka składana

Rysunek 2. Struktura folderu STSW-IOD04K

Pakiet oprogramowania zawiera następujące foldery:

• Dokumentacja: skompilowany kod HTML file wygenerowane z kodu źródłowego, szczegółowo opisującego komponenty oprogramowania i interfejsy API (po jednym dla każdego projektu).
• Sterowniki: sterowniki HAL i sterowniki specyficzne dla każdej obsługiwanej płyty lub platformy sprzętowej, w tym sterowniki dla komponentów wbudowanych oraz niezależna od dostawcy warstwa abstrakcji sprzętowej CMSIS dla serii procesorów ARM Cortex-M.
• Oprogramowanie pośredniczące: biblioteki i protokoły obejmujące mini-stos IO-Link i zarządzanie czujnikami.
• Projekty: sampaplikacja implementująca przemysłowy węzeł wieloczujnikowy IO-Link. Ta aplikacja jest przeznaczona dla mikrokontrolera STM32G071EB dla trzech środowisk programistycznych: IAR Embedded Workbench dla ARM, RealView Zestaw do rozwoju mikrokontrolerów (MDK-ARM-STR) i środowisko STM32CubeIDE.

Pszczoła
Szczegółowe informacje techniczne z pełną funkcją API użytkownika i opisem parametrów znajdują się w skompilowanym HTML file w folderze „Dokumentacja”.

Sample opis aplikacji
Folder Projekty zawiera:ampAplikacja, w której wykorzystano układ STEVAL-IOD004V1 z transceiverem L6364W i czujnikami przemysłowymi ISM330DHCX/IIS2MDC.
Gotowe do zbudowania projekty są dostępne dla wielu IDE. Możesz przesłać jeden z plików binarnych files STSW-IOD04K przez STM32CubeProgrammer lub funkcję programowania IDE. Aby zasilić STEVAL-IOD004V1 i wgrać oprogramowanie sprzętowe, możesz wybrać jedną z poniższych opcji:

• Podłącz programator MCU (np.ample, STLINK-V3MINI) do płytki przez złącze J1; zasil płytkę napięciem 24 V dostarczanym z urządzenia głównego IO-Link; w programatorze wybierz opcję binarną file aby sflashować i kontynuować programowanie MCU.

Notatka
Do wykonania powyższej procedury potrzebne będą dwa porty USB (jeden dla programatora, drugi dla urządzenia głównego IO-Link).

• Podłącz programator MCU (np.ample, STLINK-V3MINI) do płytki przez złącze J1; zasilaj MCU za pomocą zasilacza 3.3 V podłączonego do płytki przez złącze J2 (pin 2 = GND; pin 4 = 3.3 V); w programatorze wybierz opcję binarną file aby sflashować i następnie zaprogramować MCU.

Programator STLINK-V3MINI można podłączyć do STEVAL-IOD004V1 za pomocą J1 (10 sposobów, dwa rzędy) za pomocą 14-pinowego płaskiego kabla dołączonego do zestawu: dwa piny po prawej i lewej stronie kabla pozostają niepodłączone. Patrząc na górną stronę płytki i pozostawiając złącze IO-Link M8 po prawej stronie, kabel musi być podłączony tak, aby czerwona linia znajdowała się na górze, jak pokazano poniżej.

Rysunek 3. STEVAL-IOD004V1 i STLINK-V3MINI – schemat połączeń

Aby ocenić oprogramowanie układowe STSW-IOD04K, prześlij plik IODD file na narzędziu sterującym twojego mastera IO-Link i podłącz go do STEVAL-IOD004V1 za pomocą kabli IO-Link i adapterów dołączonych do zestawu lub za pomocą dowolnego innego kompatybilnego kabla. Możesz użyć dowolnego innego mastera IO-Link v1.1 z powiązanym narzędziem sterującym. W exampZgodnie z sekcją 2.2, urządzeniem głównym IO-Link jest P-NUCLEO-IOM01M1, powiązanym narzędziem sterującym jest narzędzie IO-Link Control Tool opracowane przez firmę TEConcept (partnera ST), a połączenie jest uzupełnione o gniazdo M12 do kabla z wolnymi przewodami (nr katlax CBF12-S44N0-1.5BPUR).

Przewodnik konfiguracji systemu

Opis sprzętu

Zestaw ewaluacyjny STEVAL-IOD04KT1
STEVAL-IOD04KT1 to referencyjny zestaw projektowy, który wykorzystuje funkcje dwukanałowego transceivera urządzenia IO-Link L6364W. Zestaw składa się z płyty głównej STEVAL-IOD004V1 (niedostępnej w sprzedaży), narzędzia programatora i debugera STLINK-V3MINI, 14-stykowego płaskiego kabla i standardowego przemysłowego adaptera złącza M8 do M12. Zestaw działa jako nowoczesny inteligentny czujnik przemysłowy, który należy podłączyć do głównego koncentratora IO-Link (lub odpowiedniego interfejsu PLC). Zasilanie MCU, czujników i innych urządzeń logicznych pochodzi ze sterownika konwertera DC-DC wbudowanego w L6364W. Wbudowany mikrokontroler STM32G071EB uruchamia stos demonstracyjny IO-Link v.1.1, który steruje komunikacją IO-Link, oraz kod oprogramowania, który zarządza transceiverem L6364W i przemysłowymi czujnikami MEMS. Niewielkie wymiary płyty głównej uzyskano dzięki niewielkim rozmiarom opcji obudowy CSP L6364W i STM32G071EB. Podłącz płytę główną do mastera IO-Link za pomocą adaptera i złącza M8 dołączonego do zestawu w celu normalnej pracy. Podłącz tę samą płytę do STLINK-V3MINI za pomocą płaskiego kabla tylko wtedy, gdy chcesz zaprogramować STM32G071EB za pomocą nowego oprogramowania układowego.

Rysunek 4. Zestaw ewaluacyjny STEVAL-IOD04KT1

Konfiguracja sprzętu

Poniższe kroki wyjaśniają, jak sterować urządzeniem STEVAL-IOD004V1 za pomocą P-NUCLEO-IOM01M1.

• Krok 1. Podłącz P-NUCLEO-IOM01M1 do STEVAL-IOD004V1 za pomocą trzech przewodów (L+, L-/GND i CQ). STEVAL-IOD04KT1 zawiera złącze M8 (gniazdo czterostykowe) do złącza M12 (wtyczka pięciostykowa), aby łatwo połączyć STEVAL-IOD004V1 z dowolnym masterem IO-Link ze złączem M12 (gniazdo). Najłatwiejszym sposobem podłączenia STEVAL-IOD004V1 do P-NUCLEO-IOM01M1 jest użycie kabla z M12 (gniazdo czterostykowe lub pięciostykowe) po jednej stronie i wolnymi przewodami po drugiej stronie (np.ample, Katlax nr CBF12-S44N0-1.5BPUR).
• Krok 2. Podłącz P-NUCLEO-IOM01M1 do zasilacza 24 V/1 A. Na poniższym rysunku pokazano, jak podłączyć P-NUCLEO-IOM01M1 i STEVAL-IOD004V1 obsługujące STSW-IOD04K.
• Krok 3. Uruchom narzędzie IO-Link Control Tool na laptopie/komputerze.
• Krok 4. Podłącz P-NUCLEO-IOM01M1 za pomocą kabla mini-USB do laptopa/komputera, na którym działa narzędzie IO-Link Control Tool.
  NOTATKA
  Kroki od 5 do 13 odnoszą się do działań, które należy wykonać w narzędziu IO-Link Control Tool.
• Krok 5. W narzędziu IO-Link Control Tool kliknij [Wybierz urządzenie] i postępuj zgodnie z instrukcjami, aby przesłać plik STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-38kBd-20210429-IODD1.1.xml lub STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-230kBd-20210429-IODD1.1.xml, zależnie od wyboru portu COM2 lub COM3, do katalogu IODD pakietu oprogramowania.
• Krok 6. Podłącz urządzenie główne klikając na zieloną ikonę (w lewym górnym rogu).
• Krok 7. Kliknij [Power ON], aby zasilić STEVAL-IOD004V1. Czerwona dioda LED na STEVAL-IOD004V1 zacznie migać.
• Krok 8. Kliknij [IO-Link], aby zainicjować komunikację IO-Link. Zielona dioda LED na STEVAL-IOD004V1 miga.
  NOTATKA
  Domyślnie komunikacja rozpoczyna się od urządzenia ISM330DHCX skonfigurowanego jako akcelerometr.
• Krok 9. Narysuj wykres danych zebranych przez akcelerometr ISM330DHCX, klikając [Wykres].
• Krok 10. Aby aktywować wymianę danych z innym czujnikiem, przejdź do [Menu parametrów]>[Wybór wejścia procesu].
  • Krok 10a. Kliknij dwukrotnie nazwę czujnika (zielony tekst).
  • Krok 10b. Wybierz żądany czujnik z dostępnych opcji.
  • Krok 10c. Kliknij [Write Selected], aby wyrównać master i urządzenie. Procedura jest zakończona, gdy nazwa wybranego czujnika stanie się zielona, ​​jak pokazano poniżej.

Rysunek 6. Narzędzie sterowania IO-Link view (byłyample)

Rysunek 7. Narzędzie sterowania IO-Link view – wykres danych procesowych

• Po zakończeniu sesji ewaluacyjnej wykonaj dodatkowe kroki podane poniżej.
• Krok 11. Kliknij [Nieaktywne], aby zatrzymać komunikację IO-Link.
• Krok 12. Kliknij [Wyłącz], aby zatrzymać urządzenie nadrzędne IO-Link przed zasilaniem urządzenia IO-Link.
• Krok 13. Kliknij [Rozłącz], aby zakończyć komunikację między narzędziem IO-Link Control Tool a P-NUCLEO-IOM01M1.
• Krok 14. Odłącz kabel mini-USB od P-NUCLEO-IOM01M1.
• Krok 15. Odłącz zasilanie 24 V od P-NUCLEO-IOM01M1.

Konfiguracja oprogramowania
Aby skonfigurować odpowiednie środowisko programistyczne do tworzenia aplikacji IO-Link dla STM32G071EB i L6364W, potrzebne będą:

• Oprogramowanie sprzętowe STSW-IOD04K i powiązana dokumentacja są dostępne na stronie www.st.com;
• jedno z następujących narzędzi programistycznych i kompilatorów:
  • IAR Embedded Workbench dla łańcucha narzędzi ARM®
  • Kieł
  • STM32CubeIDE i ST-LINK/V2

Historia rewizji

Tabela 1. Historia zmian dokumentu

Lista tabel

• Tabela 1. Historia rewizji dokumentu …………………………………………………….. 9

Lista rysunków

• Rysunek 1. Architektura oprogramowania STSW-IOD04K. ...
• Rysunek 2. Struktura folderu STSW-IOD04K . ...
• Rysunek 3. STEVAL-IOD004V1 i STLINK-V3MINI – schemat połączeń . ...
• Rysunek 4. Zestaw ewaluacyjny STEVAL-IOD04KT1 . ...
• Rysunek 5. Ustawienia terminala. ...
• Rysunek 6. Narzędzie sterowania IO-Link view (byłyample) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
• Rysunek 7. Narzędzie sterowania IO-Link view – wykres danych procesu . ...

WAŻNA UWAGA - PROSIMY UWAŻNIE PRZECZYTAĆ
STMicroelectronics NV i jej spółki zależne („ST”) zastrzegają sobie prawo do wprowadzania zmian, poprawek, ulepszeń, modyfikacji i udoskonaleń produktów ST i/lub niniejszego dokumentu w dowolnym momencie bez powiadomienia. Nabywcy powinni uzyskać najnowsze istotne informacje o produktach ST przed złożeniem zamówienia. Produkty ST są sprzedawane zgodnie z warunkami sprzedaży ST obowiązującymi w momencie potwierdzenia zamówienia. Nabywcy ponoszą wyłączną odpowiedzialność za wybór, selekcję i użytkowanie produktów ST, a ST nie ponosi żadnej odpowiedzialności za pomoc w zakresie aplikacji ani za projekt produktów Nabywców. ST nie udziela żadnej licencji, wyraźnej ani dorozumianej, na żadne prawo własności intelektualnej w niniejszym dokumencie. Odsprzedaż produktów ST z postanowieniami innymi niż informacje zawarte w niniejszym dokumencie unieważnia wszelkie gwarancje udzielone przez ST na taki produkt. ST i logo ST są znakami towarowymi ST. Aby uzyskać dodatkowe informacje o znakach towarowych ST, zapoznaj się z www.st.com/trademarks. Wszystkie inne nazwy produktów lub usług są własnością ich odpowiednich właścicieli. Informacje zawarte w tym dokumencie zastępują i zastępują informacje podane wcześniej we wszystkich wcześniejszych wersjach tego dokumentu. © 2021 STMicroelectronics – Wszelkie prawa zastrzeżone

Dokumenty / Zasoby

ST com STEVAL-IOD04KT1 Mikroelektronika Wielofunkcyjny czujnik [plik PDF] Instrukcja użytkownika STEVAL-IOD04KT1, Mikroelektroniczny czujnik wielofunkcyjny, Czujnik wielofunkcyjny, Czujnik funkcyjny, STEVAL-IOD04KT1, Czujnik

Odniesienia

• Instrukcja obsługi