ST com STEVAL-IOD04KT1 微電子多功能傳感器用戶指南

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1 ST com STEVAL-IOD04KT1 微電子多功能傳感器

2 介紹

ST com STEVAL-IOD04KT1 微電子多功能傳感器

介紹

STSW-IOD04K 是一個軟件包，可讓您通過 L004W 收發器啟用 STEVAL-IOD1V04（包含在 STEVAL-IOD1KT6364 中，但不單獨銷售）和 IO-Link 主站之間的 IO-Link 通信。基於 STM32CubeHAL，STSW-IOD04K 擴展了 STM32Cube。它為基於演示堆棧庫的 IO-Link 通信提供板級支持包 (BSP)，該庫管理來自內部 L6364W 溫度傳感器和兩個板載 MEMS 工業傳感器的數據：IIS2MDC（高精度、超低功率、3 軸數字輸出磁力計）和 ISM330DHCX（始終開啟的 3D 加速度計和 3D 陀螺儀）。
該應用軟件的架構便於與其他基於 STM32Cube 的軟件集成，以創建 examp用於最常見的應用技術的文件。包含的庫為開發人員提供真實可用系統的功能。硬件驅動程序和抽象的低級細節允許中間件組件和應用程序以獨立於硬件的方式訪問數據。中間件庫包括 ST 專有的 IO-Link 演示堆棧。您可以在不同的集成開發環境 (IDE) 中使用 STSW-IOD04K 軟件包：IAR、Keil 和 STM32CubeIDE。它還包括 IODD file 上傳到用戶的 IO-Link 主站。

入門

超過view
STSW-IOD04K 擴展了 STM32Cube 功能。該軟件包支持將 STEVAL-IOD004V1 上的工業傳感器的 IO-Link 數據傳輸到通過 IO-Link 連接連接的 IO-Link 主站。軟件包的主要功能是：

用於構建基於 STM32G071EB 微控制器的 IO-Link 設備應用程序的固件包

具有用於 L6364W 的 IO-Link 設備演示堆棧的中間件庫，用於管理 IIS2MDC 和 ISM330DHCX MEMS 傳感器
用於 IO-Link 設備傳感器數據傳輸的即用型二進製文件
借助 STM32Cube，可輕鬆跨不同 MCU 系列進行移植
免費、用戶友好的許可條款

建築學
應用軟件通過以下軟件層訪問 STEVAL-IOD004V1：

STM32Cube HAL 層，它提供了一組簡單、通用、多實例的應用程序編程接口 (API)，用於與上層應用程序、庫和堆棧層進行交互。它具有通用和擴展 API，並且直接圍繞通用架構構建。它允許像中間件層這樣的連續層來實現功能，而無需為給定的微控制器單元 (MCU) 進行特定的硬件配置。這種結構提高了庫代碼的可重用性並保證了在其他設備上的輕鬆可移植性。
Board Support Package (BSP) 層，支持板上除 MCU 外的所有外設。這組有限的 API 為某些特定於電路板的外圍設備（如 LED、用戶按鈕等）提供了編程接口。該接口還有助於識別特定的電路板版本。

圖 1. STSW-IOD04K 軟件架構

資料夾

圖 2. STSW-IOD04K 文件夾結構

軟件包包括以下文件夾：

文檔：已編譯的 HTML file 從詳細說明軟件組件和 API（每個項目一個）的源代碼生成。
驅動程序：每個受支持的板或硬件平台的 HAL 驅動程序和特定於板的驅動程序，包括用於板載組件的驅動程序，以及用於 ARM Cortex-M 處理器系列的獨立於供應商的 CMSIS 硬件抽象層。

中間件：具有 IO-Link 微型堆棧和傳感器管理功能的庫和協議。
項目：amp實現工業 IO-Link 多傳感器節點的應用程序。該應用程序是為 STM32G071EB 微控制器提供的，適用於三種開發環境：IAR Embedded Workbench for ARM、RealView 微控制器開發套件 (MDK-ARM-STR) 和 STM32CubeIDE。

蜜蜂
包含完整用戶 API 功能和參數描述的詳細技術信息位於已編譯的 HTML 中 file 在“文檔”文件夾中。

Samp文件應用說明
Projects 文件夾提供了ample 應用程序，它使用帶有 L004W 收發器的 STEVAL-IOD1V6364 和 ISM330DHCX/IIS2MDC 工業傳感器。
可用於多個 IDE 的現成項目。您可以上傳其中一個二進製文件 fileSTSW-IOD04K 通過 STM32CubeProgrammer 或 IDE 的編程功能。要為 STEVAL-IOD004V1 供電並刷新固件，您可以選擇以下選項之一：

連接您的 MCU 編程器（例如ample, STLINK-V3MINI) 通過連接器 J1 連接到電路板；通過 IO-Link 主站提供的 24 V 為電路板供電；在您的程序員上，選擇二進製文件 file 閃爍，然後繼續對 MCU 進行編程。

筆記
對於上述過程，您需要兩個 USB 端口（一個用於編程器，另一個用於 IO-Link 主站）。

連接您的 MCU 編程器（例如ample, STLINK-V3MINI) 通過連接器 J1 連接到電路板；通過 J3.3 連接到電路板的 2 V 電源為 MCU 供電（引腳 2 = GND；引腳 4 = 3.3 V）；在您的程序員上，選擇二進製文件 file 閃存，然後對 MCU 進行編程。

STLINK-V3MINI編程器可以通過套件中包含的004針扁平電纜通過J1（1路，兩排）連接到STEVAL-IOD10V14：電纜左右兩側的兩個針腳保持未連接。查看板頂部並將 IO-Link M8 連接器留在您的右側，必須連接電纜，使紅線位於頂部，如下圖所示。

圖 3. STEVAL-IOD004V1 和 STLINK-V3MINI – 連接圖

要評估 STSW-IOD04K 固件，請上傳 IODD file 在 IO-Link 主站的控制工具上，並通過套件中包含的 IO-Link 電纜和適配器或任何其他兼容電纜將其連接到 STEVAL-IOD004V1。您可以將任何其他 IO-Link master v1.1 與相關控制工具一起使用。在前amp2.2節的文件，IO-Link主站為P-NUCLEO-IOM01M1，相關控制工具為TEConcept（ST合作夥伴）開發的IO-Link Control Tool，通過M12插座到免線電纜完成連接（ Katlax 部件號 CBF12-S44N0-1.5BPUR）。

系統設置指南

硬件說明

STEVAL-IOD04KT1 評估套件
STEVAL-IOD04KT1 是一個參考設計套件，利用了 L6364W IO-Link 雙通道設備收發器的功能。該套件包括 STEVAL-IOD004V1 主板（非銷售）、STLINK-V3MINI 編程器和調試器工具、14 針扁平電纜和 M8 到 M12 標準工業連接器適配器。該套件充當現代智能工業傳感器，連接到主 IO-Link 集線器（或合適的 PLC 接口）。 MCU、傳感器和其他邏輯設備的電源來自嵌入在 L6364W 中的 DC-DC 轉換器控制器。板載 STM32G071EB 微控制器運行 IO-Link 演示堆棧 v.1.1，它控制 IO-Link 通信，以及管理 L6364W 收發器和 MEMS 工業傳感器的軟件代碼。得益於 L6364W 和 STM32G071EB 的小尺寸 CSP 封裝選項，主板的小尺寸得以實現。通過適配器和套件中包含的 M8 連接器將主板連接到 IO-Link 主站，以便正常運行。僅當您想使用新固件對 STM3G32EB 進行編程時，才能通過扁平電纜將同一塊板連接到 STLINK-V071MINI。

圖 4. STEVAL-IOD04KT1 評估套件

硬件設置

以下步驟說明如何通過 P-NUCLEO-IOM004M1 控制 STEVAL-IOD01V1。

步驟 1. 通過三根線（L+、L-/GND 和 CQ）將 P-NUCLEO-IOM01M1 連接到 STEVAL-IOD004V1。 STEVAL-IOD04KT1 包括一個 M8（四路插座）到 M12（五路插頭）連接器，可輕鬆地將 STEVAL-IOD004V1 連接到任何具有 M12（插座）連接器的 IO-Link 主站。將 STEVAL-IOD004V1 連接到 P-NUCLEO-IOM01M1 的最簡單方法是使用一側帶有 M12（四或五向插座）的電纜，另一側使用自由線（例如ample, Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR)。

步驟 2. 將 P-NUCLEO-IOM01M1 連接到 24 V/1 A 電源。下圖顯示瞭如何連接 P-NUCLEO-IOM01M1 和運行 STSW-IOD004K 的 STEVAL-IOD1V04。
步驟 3. 在您的筆記本電腦/PC 上啟動 IO-Link 控制工具。
步驟 4. 通過 mini-USB 電纜將 P-NUCLEO-IOM01M1 連接到運行 IO-Link 控制工具的筆記本電腦/PC。
筆記
從 5 到 13 的步驟是指要在 IO-Link 控制工具中執行的操作。

Step 5. 在IO-Link控制工具中，點擊【選擇設備】，按照提示上傳STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-38kBd-20210429-IODD1.1.xml或STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-230kBd-20210429-IODD1.1 .2.xml，根據COM3或COMXNUMX選擇，在軟件包的IODD目錄下。
步驟 6. 通過單擊綠色圖標（左上角）連接主服務器。

步驟 7. 單擊 [Power ON] 為 STEVAL-IOD004V1 供電。 STEVAL-IOD004V1 上的紅色 LED 閃爍。
步驟 8. 點擊 [IO-Link] 啟動 IO-Link 通訊。 STEVAL-IOD004V1 上的綠色 LED 閃爍。
筆記
默認情況下，通信從配置為加速度計的 ISM330DHCX 開始。

步驟 9. 通過單擊 [Plot] 繪製 ISM330DHCX 加速度計收集的數據。
步驟 10. 要激活與另一個傳感器的數據交換，請轉到 [參數菜單]>[過程輸入選擇]。
- 步驟 10a。雙擊傳感器名稱（綠色文本）。
- 步驟 10b。從可用選項中選擇所需的傳感器。
- 步驟 10c。點擊 [Write Selected] 對齊主設備和設備。當所選傳感器的名稱變為綠色時，該過程完成，如下所示。

圖 6. IO-Link 控制工具 view （前任ample）

圖 7. IO-Link 控制工具 view – 過程數據圖

完成評估會話後，請執行以下附加步驟。
步驟 11. 單擊 [Inactive] 停止 IO-Link 通信。
步驟 12. 單擊 [Power Off] 以停止 IO-Link 主站向 IO-Link 設備供電。
Step 13. 點擊[Disconnect]停止IO-Link Control Tool和P-NUCLEO-IOM01M1之間的通訊。
步驟 14. 從 P-NUCLEO-IOM01M1 斷開 mini-USB 電纜。
步驟 15. 斷開 P-NUCLEO-IOM24M01 的 1 V 電源。

軟體設定
要為創建 STM32G071EB 和 L6364W 的 IO-Link 應用程序設置合適的開發環境，您需要：

STSW-IOD04K 固件和相關文檔可從 www.st.com 獲得；
以下開發工具鍊和編譯器之一：
- IAR Embedded Workbench for ARM® 工具鏈
- 凱爾
- STM32CubeIDE 加 ST-LINK/V2

修訂歷史

表 1. 文件修訂歷史記錄

表格列表

表 1. 文檔修訂歷史…………………………………………………….. 9

人物一覽

圖 1. STSW-IOD04K 軟件架構。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
圖 2. STSW-IOD04K 文件夾結構。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
圖 3. STEVAL-IOD004V1 和 STLINK-V3MINI – 連接圖。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
圖 4. STEVAL-IOD04KT1 評估套件。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
圖 5. 終端設置。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
圖 6. IO-Link 控制工具 view （前任amp樂）。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
圖 7. IO-Link 控制工具 view – 過程數據圖。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

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文件/資源

ST com STEVAL-IOD04KT1 微電子多功能傳感器 [pdf] 使用者指南
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參考

使用者手冊