UM2275
Посібник користувача
Початок роботи з бібліотекою виявлення падіння в реальному часі MotionFD у розширенні X-CUBE-MEMS1 для STM32Cube
вступ
MotionEC є компонентом бібліотеки проміжного програмного забезпечення програмного забезпечення X-CUBE-MEMS1 і працює на STM3z2. Він надає інформацію в реальному часі про орієнтацію пристрою та стан руху на основі даних із пристрою.
Він надає такі вихідні дані: орієнтація пристрою (кватерніони, кути Ейлера), обертання пристрою (функціональність віртуального гіроскопа), вектор сили тяжіння та лінійне прискорення.
Ця бібліотека призначена для роботи лише з ST MEMS.
Алгоритм надається у форматі статичної бібліотеки та призначений для використання на мікроконтролерах STM32 на основі ARM® Cortex®-M0+, ARM® Cortex®-M3, ARM® Cortex®-M33, ARM® Cortex®-M4 і ARM® Архітектури Cortex®-M7.
Він створений на основі технології програмного забезпечення STM32Cube для полегшення переносимості між різними мікроконтролерами STM32.
Програмне забезпечення постачається разом із sample реалізація, що працює на платі розширення X-NUCLEO-IKS4A1 або X-NUCLEO-IKS01A3 на платі розробки NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q або NUCLEO-L152RE.
Акроніми та скорочення
Таблиця 1. Список скорочень
| акронім | опис |
| API | Інтерфейс прикладного програмування |
| BSP | Пакет підтримки платі |
| GUI | Графічний інтерфейс користувача |
| HAL | Рівень апаратної абстракції |
| IDE | Інтегроване середовище розробки |
Бібліотека проміжного ПЗ MotionFD у програмному розширенні X-CUBE-MEMS1 для STM32Cube
2.1 MotionFD завершеноview
Бібліотека MotionFD розширює функціональність програмного забезпечення X-CUBE-MEMS1.
Бібліотека отримує дані з акселерометра та датчика тиску та надає інформацію про падіння користувача на основі даних із пристрою.
Бібліотека призначена лише для ST MEMS. Функціональність і продуктивність при використанні інших датчиків MEMS не аналізуються і можуть значно відрізнятися від описаних у документі.
SampРеалізація доступна для плат розширення X-NUCLEO-IKS4A1 і X-NUCLEO-IKS01A3, встановлених на платі розробки NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q або NUCLEO-L152RE.
2.2 Бібліотека MotionFD
Технічну інформацію, що повністю описує функції та параметри API MotionFD, можна знайти в скомпільованому HTML MotionFD_Package.chm file знаходиться в папці Документація.
2.2.1 Опис бібліотеки MotionFD
Бібліотека виявлення падіння MotionFD керує даними, отриманими з акселерометра та датчика тиску; він має:
- можливість розрізнити, чи відбулося падіння користувача чи ні
- розпізнавання лише за даними акселерометра та датчика тиску
- необхідні дані акселерометра та датчика тискуampчастота 25 Гц
- вимоги до ресурсів:
– Cortex-M3: 3.6 КБ коду та 3.2 КБ пам’яті для даних
– Cortex-M33: 3.4 КБ коду та 3.2 КБ пам’яті для даних
– Cortex-M4: 3.4 КБ коду та 3.2 КБ пам’яті для даних
– Cortex-M7: 3.4 Кбайт коду та 3.2 Кбайт пам’яті для даних - доступний для архітектур ARM Cortex-M3, ARM Cortex-M33, ARM Cortex-M4 і ARM Cortex-M7
2.2.2 API MotionFD
API бібліотеки MotionFD:
- uint8_t MotionFD_GetLibVersion(символ *версія)
– отримує версію бібліотеки
– *version – це покажчик на масив із 35 символів
– повертає кількість символів у рядку версії - void MotionFD_Initialize(void)
– виконує ініціалізацію бібліотеки MotionFD і налаштування внутрішнього механізму
Примітка: Цю функцію необхідно викликати перед використанням бібліотеки виявлення падіння, а також увімкнути модуль CRC у мікроконтролері STM32 (у регістрі ввімкнення периферійного годинника RCC).
- void MotionFD_Update (MFD_input_t *data_in, MFD_output_t *data_out)
– виконує алгоритм виявлення падіння
– Параметр *data_in – вказівник на структуру з вхідними даними
– параметри для типу структури MFD_input_t:
◦ AccX – значення датчика акселерометра на осі X у мг
◦ AccY – значення датчика акселерометра по осі Y у мг
◦ AccZ – значення датчика акселерометра по осі Z у мг
◦ Press – значення датчика тиску в гПа
– Параметр *data_out є вказівником на перелік із такими елементами:
◦ MFD_NOFALL = 0
◦ MFD_FALL = 1 - void MotionFD_SetKnobs(float fall_threshold, int32_t fall_altitude_delta, float lying_time)
– задає параметри конфігурації бібліотеки
– fall_threshold поріг прискорення в мг
– fall_altitude_delta перепад висот у см
– час лежання в секундах без руху після удару - void MotionFD_GetKnobs(float *fall_threshold, int32_t *fall_altitude_delta, float *lying_time)
– отримує параметри конфігурації бібліотеки
– fall_threshold поріг прискорення в мг
– fall_altitude_delta перепад висот у см
– час лежання в секундах без руху після удару
2.2.3 Блок-схема API
2.2.4 Демо-код
Наступний демонстраційний код зчитує дані з акселерометра та датчика тиску та отримує код події падіння.
2.2.5 Продуктивність алгоритму
Алгоритм виявлення падіння використовує лише дані акселерометра та датчика тиску та працює на низькій частоті (25 Гц), щоб зменшити енергоспоживання.
2.3 Sampдодаток
Проміжним програмним забезпеченням MotionFD можна легко керувати для створення додатків користувача; якampПрограма знаходиться в папці Application.
Він призначений для роботи на платі розробки NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q або NUCLEO-L152RE, підключеній до плати розширення X-NUCLEO-IKS4A1 або X-NUCLEO-IKS01A3.
Додаток розпізнає падіння користувача в режимі реального часу.
На малюнку вище показано кнопку користувача B1 і три світлодіоди плати NUCLEO-F401RE. Після подачі живлення на плату світиться світлодіод LD3 (PWR).
Для моніторингу даних у реальному часі потрібне з’єднання через кабель USB. Плата живиться від ПК через USB-з'єднання. Цей робочий режим дозволяє виявляти падіння користувача, дані акселерометра та датчика тиску, час stamp і, зрештою, інші дані датчиків у режимі реального часу за допомогою MEMS-Studio.
2.4 Програма MEMS-Studio
SampПрограма le використовує програму MEMS-Studio, яку можна завантажити з www.st.com.
Крок 1. Переконайтеся, що встановлено необхідні драйвери, а плату STM32 Nucleo з відповідною платою розширення підключено до ПК.
Крок 2. Запустіть програму MEMS-Studio, щоб відкрити головне вікно програми.
Якщо до ПК під’єднано плату STM32 Nucleo з підтримуваним мікропрограмним забезпеченням, вона автоматично визначається.
Натисніть кнопку [Connect], щоб встановити з’єднання з платою оцінювання.
Крок 3. При підключенні до плати STM32 Nucleo з підтримуваною мікропрограмою відкривається вкладка [Library Evaluation].
Щоб розпочати та зупинити потокове передавання даних, перемкніть відповідний [Пуск] 
або [Стоп] 
на зовнішній вертикальній панелі інструментів.
Дані, що надходять від підключеного датчика, можуть бути viewвибравши вкладку [Таблиця даних] на внутрішньому вертикальному інструменті ba
Крок 4. Натисніть на [Fall Detection], щоб відкрити спеціальне вікно програми.
Крок 5. Натисніть кнопку [Зберегти в File], щоб відкрити вікно налаштування реєстрації даних. Виберіть датчик і дані виявлення падіння, які потрібно зберегти в file. Ви можете почати або зупинити збереження, натиснувши на відповідну кнопку.
Крок 6. Режим введення даних можна використовувати для надсилання раніше отриманих даних до бібліотеки та отримання результату. Виберіть вкладку [Введення даних] на вертикальній панелі інструментів, щоб відкрити спеціальний файл view для цієї функції.
Крок 7. Натисніть кнопку [Огляд], щоб вибрати file з попередньо отриманими даними у форматі CSV.
Дані будуть завантажені в таблицю в поточному view.
Інші кнопки стануть активними. Ви можете натиснути на:
– Кнопка [Offline Mode], щоб увімкнути/вимкнути офлайн-режим прошивки (режим із використанням раніше отриманих даних).
– Кнопки [Пуск]/[Зупинити]/[Крок]/[Повторити] для керування подачею даних із MEMS-Studio до бібліотеки.
2.5 Література
Усі наведені нижче ресурси знаходяться у вільному доступі на www.st.com.
- UM1859: Початок роботи з MEMS руху X-CUBE-MEMS1 і програмним забезпеченням датчика навколишнього середовища для STM32Cube
- UM1724: плати STM32 Nucleo-64 (MB1136)
- UM3233: Початок роботи з MEMS-Studio
Історія переглядів
Таблиця 4. Історія перегляду документа
| Дата | Версія | Зміни |
| 22 вересня 2017 р | 1 | Початковий випуск. |
| 6-лют-18 | 2 | Додано посилання на плату розробки NUCLEO-L152RE і таблицю 2. Алгоритм витраченого часу (мкс). |
| 21 березня 18 р | 3 | Оновлено вступ і розділ 2.1 MotionFDview. |
| 19-лют-19 | 4 | Оновлена таблиця 2. Алгоритм вичерпаного часу (мкс) і малюнок 2. STM32 Nucleo: світлодіоди, кнопка, перемичка. Додано інформацію про сумісність плати розширення X-NUCLEO-IKS01A3. |
| 17 вересня 24 р | 5 | Оновлений вступ до розділу, розділ 2.1: MotionFD завершеноview, Розділ 2.2.1: Опис бібліотеки MotionFD, Розділ 2.2.2: API MotionFD, Розділ 2.2.5: Продуктивність алгоритму, Розділ 2.3: Sample додаток, розділ 2.4: додаток MEMS-Studio |
ВАЖЛИВА ПРИМІТКА – ПРОЧИТАЙТЕ УВАЖНО
STMicroelectronics NV та її дочірні компанії («ST») залишають за собою право вносити зміни, виправлення, покращення, модифікації та вдосконалення продуктів ST та/або цього документа в будь-який час без попереднього повідомлення. Покупці повинні отримати актуальну актуальну інформацію про продукти ST перед розміщенням замовлень. Продукти ST продаються відповідно до умов продажу ST, які діють на момент підтвердження замовлення.
Покупці несуть виключну відповідальність за вибір, вибір і використання продуктів ST, а ST не несе відповідальності за допомогу в застосуванні чи дизайн продуктів покупців.
Компанія ST не надає жодних ліцензій, явних чи неявних, на будь-які права інтелектуальної власності.
Перепродаж продуктів ST з положеннями, відмінними від інформації, викладеної в цьому документі, анулює будь-яку гарантію, надану ST на такий продукт.
ST і логотип ST є товарними знаками ST. Додаткову інформацію про торгові марки ST див www.st.com/trademarks. Усі інші назви продуктів або послуг є власністю відповідних власників.
Інформація в цьому документі замінює інформацію, надану раніше в будь-яких попередніх версіях цього документа.
© 2024 STMicroelectronics – Усі права захищено
Документи / Ресурси
 |
ST X-CUBE-MEMS1 MotionFD Бібліотека виявлення падіння в реальному часі [pdfПосібник користувача X-CUBE-MEMS1 MotionFD Бібліотека виявлення падіння в реальному часі, X-CUBE-MEMS1, MotionFD Бібліотека виявлення падіння в реальному часі, Бібліотека виявлення падіння в реальному часі, Бібліотека виявлення падіння, Бібліотека виявлення, Бібліотека |
