UM2275
使用者手冊
STM1Cube 的 X-CUBE-MEMS32 擴充功能中的 MotionFD 即時跌倒偵測庫入門
介紹
MotionEC 是 X-CUBE-MEMS1 軟體的中間件庫元件，在 STM3z2 上運作。它根據來自設備的數據提供有關設備方向和移動狀態的即時資訊。
它提供以下輸出：裝置方向（四元數、歐拉角）、裝置旋轉（虛擬陀螺儀功能）、重力向量和線性加速度。
該庫僅適用於 ST MEMS。
該演算法以靜態庫格式提供，設計用於基於 ARM® Cortex®-M32+、ARM® Cortex®-M0、ARM® Cortex®-M3、ARM® Cortex®-M33 和 ARM® 的 STM4 微控制器Cortex®- M7 架構。
它基於 STM32Cube 軟體技術構建，可輕鬆跨不同 STM32 微控制器進行移植。
軟件自帶samp該文件在 NUCLEO-F4RE、NUCLEO-U1ZI-Q 或 NUCLEO-L01RE 開發板上的 X-NUCLEO-IKS3A401 或 X-NUCLEO-IKS575A152 擴充板上運作。
縮略語
表 1. 首字母縮略詞列表
| 縮寫詞 | 描述 |
| 應用程式介面 | 應用程式介面 |
| 中央銀行 | 董事會支持包 |
| 圖形使用者介面 | 圖形使用者介面 |
| 哈爾 | 硬件抽象層 |
| 整合開發環境 | 集成開發環境 |
STM1Cube 的 X-CUBE-MEMS32 軟體擴充中的 MotionFD 中間件庫
2.1 MotionFD結束view
MotionFD 函式庫擴充了 X-CUBE-MEMS1 軟體的功能。
該庫從加速度計和壓力感測器獲取數據，並根據來自設備的數據提供有關用戶跌倒事件的資訊。
該庫專為 ST MEMS 設計。使用其他 MEMS 感測器時的功能和性能未進行分析，可能與文件中所述的顯著不同。
Samp本實作適用於安裝在 NUCLEO-F4RE、NUCLEO-U1ZI-Q 或 NUCLEO-L01RE 開發板上的 X-NUCLEO-IKS3A401 和 X-NUCLEO-IKS575A152 擴充板。
2.2 MotionFD庫
完整描述 MotionFD API 的功能和參數的技術資訊可以在 MotionFD_Package.chm 編譯的 HTML 中找到 file 位於文件資料夾中。
2.2.1 MotionFD庫說明
MotionFD跌倒偵測庫管理從加速度計和壓力感測器取得的資料；它的特點是：
- 能夠區分使用者是否發生跌倒
- 僅基於加速度計和壓力感測器數據的識別
- 所需的加速度計和壓力感測器數據amp頻率為 25 Hz
- 資源需求：
– Cortex-M3：3.6 kB 代碼和 3.2 kB 資料記憶體
– Cortex-M33：3.4 kB 代碼和 3.2 kB 資料記憶體
– Cortex-M4：3.4 kB 代碼和 3.2 kB 資料記憶體
– Cortex-M7：3.4 kB 代碼和 3.2 kB 資料記憶體 - 適用於 ARM Cortex-M3、ARM Cortex-M33、ARM Cortex-M4 和 ARM Cortex-M7 架構
2.2.2 MotionFD API
MotionFD 庫 API 包括：
- uint8_t MotionFD_GetLibVersion(char *版本)
– 檢索庫版本
– *version 是一個指向 35 個字元數組的指標
– 傳回版本字串中的字元數 - 無效MotionFD_Initialize（無效）
– 執行 MotionFD 函式庫初始化和內部機制設置
筆記： 在使用下降偵測函式庫之前必須呼叫此函數，並且必須啟用 STM32 微控制器中的 CRC 模組（在 RCC 週邊時脈啟用暫存器中）。
- 無效 MotionFD_Update (MFD_input_t *data_in, MFD_output_t *data_out)
– 執行跌倒偵測演算法
– *data_in 參數是指向具有輸入資料的結構的指針
– 結構類型 MFD_input_t 的參數為：
◦ AccX 是 X 軸上的加速度計感測器值（以 mg 為單位）
◦ AccY 是 Y 軸上的加速度計感測器值（以 mg 為單位）
◦ AccZ 是 Z 軸上的加速度計感測器值，單位為 mg
◦ Press 是壓力感測器值，單位為 hPa
– *data_out 參數是指向具有以下項目的枚舉的指標：
◦ MFD_NOFALL = 0
◦ MFD_FALL = 1 - void MotionFD_SetKnobs(floatfall_threshold,int32_tfall_altitude_delta,floatlie_time)
– 設定庫配置參數
–fall_threshold 加速度閾值（毫克）
–fall_altitude_delta 海拔高度差（以公分為單位）
– 撞擊後不移動的躺臥時間（以秒為單位） - void MotionFD_GetKnobs(float *fall_threshold, int32_t *fall_altitude_delta, float *lying_time)
– 取得庫配置參數
–fall_threshold 加速度閾值（毫克）
–fall_altitude_delta 海拔高度差（以公分為單位）
– 撞擊後不移動的躺臥時間（以秒為單位）
2.2.3 API流程圖
2.2.4 演示程式碼
以下演示程式碼從加速度計和壓力感測器讀取資料並取得跌倒事件代碼。
2.2.5 演算法性能
跌倒偵測演算法僅使用來自加速度計和壓力感測器的數據，並以低頻 (25 Hz) 運作以降低功耗。
2.3Samp申請
MotionFD中間件可以輕鬆操作來建立使用者應用程式；作為amp應用程式資料夾中提供了該應用程式。
它設計為在連接到 X-NUCLEO-IKS401A575 或 X-NUCLEO-IKS152A4 擴充板的 NUCLEO-F1RE、NUCLEO-U01ZI-Q 或 NUCLEO-L3RE 開發板上運行。
該應用程式即時識別用戶跌倒事件。
上圖顯示了 NUCLEO-F1RE 板的使用者按鈕 B401 和三個 LED。一旦電路板通電，LED LD3 (PWR) 就會亮起。
需要 USB 電纜連接來監控即時數據。該板由 PC 透過 USB 連接供電。此工作模式允許偵測到使用者跌倒事件、加速度計和壓力感測器資料、時間amp 最終使用 MEMS-Studio 即時取得其他感測器數據。
2.4 MEMS-Studio應用
samp該應用程式使用MEMS-Studio應用程序，可以從以下位置下載 www.st.com.
步驟1。 確保安裝了必要的驅動程序，並且帶有適當擴展板的 STM32 Nucleo 板已連接到 PC。
步驟2。 啟動 MEMS-Studio 應用程式以開啟主應用程式視窗。
如果具有支援韌體的 STM32 Nucleo 板連接到 PC，則會自動偵測到它。
按下 [Connect] 按鈕建立與評估板的連接。
步驟3。 連接到具有支援韌體的 STM32 Nucleo 板時，將開啟 [Libraryvaluation] 選項卡。
若要啟動和停止資料流，請切換對應的 [開始] 
或[停止] 
外部垂直工具列上的按鈕。
來自連接的傳感器的數據可以是 view選擇內部垂直工具ba上的[資料表]標籤
步驟4。 點擊[跌倒偵測]開啟專用應用程式視窗。
步驟5。 點選【儲存到 File] 開啟資料記錄配置視窗。選擇要保存在中的感測器和跌倒偵測數據 file。您可以透過點擊相應的按鈕來開始或停止儲存。
步驟6。 資料注入模式可用於將先前取得的資料傳送至資料庫並接收結果。選擇垂直工具列上的【資料注入】選項卡，開啟專用的 view 對於此功能。
步驟7。 點選【瀏覽】按鈕選擇 file 與先前擷取的 CSV 格式的資料。
數據將被載入到目前表中 view.
其他按鈕將變為活動狀態。您可以點選：
– [Offline Mode] 按鈕可開啟/關閉韌體離線模式（利用先前擷取的資料的模式）。
– [Start]/[Stop]/[Step]/[Repeat] 按鈕控制從 MEMS-Studio 到庫的資料饋送。
2.5 參考文獻
以下所有資源均可在 www.st.com 上免費取得。
- UM1859：STM1Cube 的 X-CUBE-MEMS32 運動 MEMS 與環境感測器軟體擴充入門
- UM1724：STM32 Nucleo-64 板 (MB1136)
- UM3233：MEMS-Studio 入門
修訂歷史
表 4. 文件修訂歷史記錄
| 日期 | 版本 | 變化 |
| 22 年 2017 月 XNUMX 日 | 1 | 初次發布。 |
| 6 年 18 月 XNUMX 日 | 2 | 新增了對 NUCLEO-L152RE 開發板和表 2. 經過時間 (μs) 演算法的參考。 |
| 21 年 18 月 XNUMX 日 | 3 | 更新了簡介和第 2.1 節 MotionFDview. |
| 19 年 19 月 XNUMX 日 | 4 | 更新了表 2. 經過時間 (μs) 演算法和圖 2. STM32 Nucleo：LED、按鈕、跳線。 新增了 X-NUCLEO-IKS01A3 擴充板相容性資訊。 |
| 17 年 24 月 XNUMX 日 | 5 | 更新了章節簡介，第 2.1 節：MotionFD 結束view，第 2.2.1 節：MotionFD 函式庫描述，第 2.2.2 節：MotionFD API，第 2.2.5 節：演算法效能，第 2.3 節：Samp應用程序，第 2.4 節：MEMS-Studio 應用程式 |
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ST X-CUBE-MEMS1 MotionFD 即時跌倒偵測庫 [pdf] 使用者手冊 X-CUBE-MEMS1 MotionFD 即時跌倒偵測庫、X-CUBE-MEMS1、MotionFD 即時跌倒偵測庫、即時跌倒偵測庫、跌倒偵測庫、偵測庫、庫 |
