ST com STEVAL-IOD04KT1 Microelectronics Multiple Function Sensor

Indledning

STSW-IOD04K er en softwarepakke, som lader dig aktivere IO-Link-kommunikation mellem STEVAL-IOD004V1 (inkluderet i STEVAL-IOD04KT1, men ikke tilgængelig for separat salg) og en IO-Link-master gennem L6364W-transceiveren. Baseret på STM32CubeHAL udvider STSW-IOD04K STM32Cube. Det giver en board support-pakke (BSP) til IO-Link-kommunikation baseret på et demo-stack-bibliotek, der administrerer data, der kommer fra den interne L6364W temperatursensor og de to indbyggede MEMS industrielle sensorer: IIS2MDC (høj nøjagtighed, ultra-lav- power, 3-akset digitalt udgangsmagnetometer) og ISM330DHCX (altid tændt 3D accelerometer og 3D gyroskop).
Arkitekturen af ​​denne applikationssoftware letter integrationen med anden STM32Cube-baseret software for at skabe f.amples til de mest almindelige applikationsteknologier. Medfølgende biblioteker muliggør funktioner til et ægte og brugbart system for udviklere. Hardwaredrivere og abstrakte detaljer på lavt niveau giver middleware-komponenterne og applikationerne adgang til data på en hardwareuafhængig måde. Middleware-bibliotekerne inkluderer en ST proprietær IO-Link demo-stack. Du kan bruge STSW-IOD04K-softwarepakken i forskellige integrerede udviklingsmiljøer (IDE'er): IAR, Keil og STM32CubeIDE. Det inkluderer også IODD file skal uploades til brugerens IO-Link-master.

Kom godt i gang

Overview
STSW-IOD04K udvider STM32Cube-funktionaliteten. Softwarepakken muliggør IO-Link-dataoverførsel af industrielle sensorer på STEVAL-IOD004V1 til en IO-Link-master forbundet via en IO-Link-forbindelse. De vigtigste pakkefunktioner er:

• Firmwarepakke til at bygge IO-Link enhedsapplikationer baseret på STM32G071EB mikrocontroller
• Middleware-biblioteker med IO-Link-enhedsdemo-stack til L6364W til styring af IIS2MDC- og ISM330DHCX MEMS-sensorer
• Klar til brug binær til IO-Link-enhedssensordatatransmission
• Nem bærbarhed på tværs af forskellige MCU-familier takket være STM32Cube
• Gratis, brugervenlige licensvilkår

Arkitektur
Applikationssoftwaren får adgang til STEVAL-IOD004V1 gennem følgende softwarelag:

• STM32Cube HAL-lag, som giver et simpelt, generisk, multi-instans sæt af applikationsprogrammeringsgrænseflader (API'er) til at interagere med de øvre applikations-, biblioteks- og staklag. Det har generiske og udvidelses-API'er og er direkte bygget op omkring en generisk arkitektur. Det giver successive lag som middleware-laget mulighed for at implementere funktioner uden at kræve specifikke hardwarekonfigurationer for en given mikrocontrollerenhed (MCU). Denne struktur forbedrer genbrugbarheden af ​​bibliotekskode og garanterer en nem portabilitet på andre enheder.
• Board Support Package (BSP) lag, som understøtter alle perifere enheder på kortet undtagen MCU'en. Dette begrænsede sæt af API'er giver en programmeringsgrænseflade til visse kortspecifikke perifere enheder som LED'en, brugerknappen osv. Denne grænseflade hjælper også med at identificere den specifikke kortversion.

Figur 1. STSW-IOD04K softwarearkitektur

Mapper

Figur 2. STSW-IOD04K mappestruktur

Softwarepakken indeholder følgende mapper:

• Dokumentation: en kompileret HTML file genereret ud fra kildekoden, der beskriver softwarekomponenterne og API'erne (en for hvert projekt).
• Drivere: HAL-drivere og kortspecifikke drivere til hvert understøttet kort eller hardwareplatform, inklusive dem til de indbyggede komponenter, og det CMSIS-leverandøruafhængige hardwareabstraktionslag til ARM Cortex-M-processorserien.
• Middlewares: biblioteker og protokoller med IO-Link mini-stack og sensorstyring.
• Projekter: sampapplikation, der implementerer en industriel IO-Link multi-sensor node. Denne applikation leveres til STM32G071EB mikrocontrolleren til tre udviklingsmiljøer: IAR Embedded Workbench til ARM, RealView Microcontroller Development Kit (MDK-ARM-STR) og STM32CubeIDE.

API'er
Detaljeret teknisk information med fuld bruger API-funktion og parameterbeskrivelse er i en kompileret HTML file i mappen "Dokumentation".

Sampen ansøgningsbeskrivelse
Mappen Projekter indeholder sample applikation, som bruger STEVAL-IOD004V1 med L6364W transceiveren, og ISM330DHCX/IIS2MDC industrielle sensorer.
Byggeklare projekter er tilgængelige for flere IDE'er. Du kan uploade en af ​​de binære files af STSW-IOD04K gennem STM32CubeProgrammer eller programmeringsfunktionen på din IDE. For at forsyne STEVAL-IOD004V1 og flashe firmwaren kan du vælge en af ​​mulighederne nedenfor:

• Tilslut din MCU-programmør (f.eksample, STLINK-V3MINI) til kortet gennem stik J1; tænd for kortet med 24 V, der forsynes fra en IO-Link-master; på din programmør skal du vælge den binære file for at blinke og fortsæt derefter med at programmere MCU'en.

Note
Til ovenstående procedure skal du bruge to USB-porte (en til programmøren, den anden til IO-Link-masteren).

• Tilslut din MCU-programmør (f.eksample, STLINK-V3MINI) til kortet gennem stik J1; forsyn MCU'en med en 3.3 V strømforsyning forbundet til kortet gennem J2 (ben 2 = GND; ben 4 = 3.3 V); på din programmør skal du vælge den binære file for at blinke og derefter programmere MCU'en.

STLINK-V3MINI programmeringsenheden kan tilsluttes STEVAL-IOD004V1 med J1 (10 veje, to rækker) gennem det 14-benede fladkabel, der er inkluderet i sættet: to ben på højre og venstre side af kablet forbliver uforbundne. Ser du på kortets overside og efterlader IO-Link M8-stikket på din højre side, skal kablet tilsluttes, så den røde linje er på toppen, som vist nedenfor.

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

For at evaluere STSW-IOD04K-firmwaren skal du uploade IODD file på kontrolværktøjet på din IO-Link master og tilslut den til STEVAL-IOD004V1 med IO-Link kabler og adaptere, der er inkluderet i sættet, eller med et hvilket som helst andet kompatibelt kabel. Du kan bruge enhver anden IO-Link master v1.1 med det tilhørende kontrolværktøj. I exampi afsnit 2.2, er IO-Link-masteren P-NUCLEO-IOM01M1, det relaterede kontrolværktøj er IO-Link-kontrolværktøjet udviklet af TEConcept (ST-partner), og forbindelsen fuldføres af en M12-sokkel til frit ledningskabel ( Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR).

Vejledning til opsætning af systemet

Hardware beskrivelse

STEVAL-IOD04KT1 evalueringssæt
STEVAL-IOD04KT1 er et referencedesignsæt, der udnytter funktionerne i L6364W IO-Link dual-channel enhedstransceiveren. Sættet består af STEVAL-IOD004V1-hovedkortet (ikke tilgængelig til salg), STLINK-V3MINI-programmøren og debuggerværktøjet, et 14-bens fladt kabel og en M8 til M12 standard industriel stikadapter. Sættet fungerer som en moderne smart industriel sensor, der skal forbindes til en master IO-Link-hub (eller et passende PLC-interface). Strømforsyningen til MCU'en, sensorer og andre logiske enheder stammer fra DC-DC konverter controlleren indlejret i L6364W. Den indbyggede STM32G071EB-mikrocontroller kører en IO-Link-demo-stack v.1.1, som styrer IO-Link-kommunikationen og softwarekoden, der styrer L6364W-transceiveren og MEMS industrielle sensorer. De små dimensioner på hovedkortet er opnået takket være de små størrelser af CSP-pakkemulighederne i L6364W og STM32G071EB. Tilslut hovedkortet til en IO-Link-master via adapteren og M8-stikket inkluderet i sættet til normal drift. Tilslut kun det samme kort til STLINK-V3MINI gennem det flade kabel, hvis du ønsker at programmere STM32G071EB med en ny firmware.

Figur 4. STEVAL-IOD04KT1 evalueringssæt

Hardware opsætning

De følgende trin forklarer, hvordan man styrer STEVAL-IOD004V1 gennem P-NUCLEO-IOM01M1.

• Trin 1. Forbind P-NUCLEO-IOM01M1 til STEVAL-IOD004V1 gennem tre ledninger (L+, L-/GND og CQ). STEVAL-IOD04KT1 inkluderer et M8 (fire-vejs stik) til M12 (fem-vejs stik) stik for nemt at forbinde STEVAL-IOD004V1 til enhver IO-Link master med et M12 (stik) stik. Den nemmeste måde at forbinde STEVAL-IOD004V1 til P-NUCLEO-IOM01M1 er at bruge et kabel med M12 (fire- eller fem-vejs-stik) på den ene side og frie ledninger på den anden side (f.eks.ample, Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR).
• Trin 2. Tilslut P-NUCLEO-IOM01M1 til en 24 V/1 A strømforsyning. Følgende figur viser, hvordan man forbinder P-NUCLEO-IOM01M1 og STEVAL-IOD004V1, der kører STSW-IOD04K.
• Trin 3. Start IO-Link Control Tool på din bærbare computer/pc.
• Trin 4. Tilslut P-NUCLEO-IOM01M1 med mini-USB-kabel til din bærbare computer/PC, der kører IO-Link Control Tool.
  NOTE
  Trinene fra 5 til 13 refererer til handlinger, der skal udføres i IO-Link Control Tool.
• Trin 5. I IO-Link-kontrolværktøjet skal du klikke på [Vælg enhed] og følge instruktionerne for at uploade STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-38kBd-20210429-IODD1.1.xml eller STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-230kB20210429-1.1 .2.xml, i henhold til COM3 eller COMXNUMX valg, i IODD biblioteket i softwarepakken.
• Trin 6. Tilslut masteren ved at klikke på det grønne ikon (øverste venstre hjørne).
• Trin 7. Klik på [Power ON] for at forsyne STEVAL-IOD004V1. Den røde LED på STEVAL-IOD004V1 blinker.
• Trin 8. Klik på [IO-Link] for at starte IO-Link-kommunikation. Den grønne LED på STEVAL-IOD004V1 blinker.
  NOTE
  Som standard starter kommunikationen med ISM330DHCX konfigureret som accelerometer.
• Trin 9. Plot dataene indsamlet af ISM330DHCX accelerometeret ved at klikke på [Plot].
• Trin 10. For at aktivere dataudvekslingen med en anden sensor, gå til [Parametermenu]>[Process Input Selection].
  • Trin 10a. Dobbeltklik på sensornavnet (grøn tekst).
  • Trin 10b. Vælg den ønskede sensor blandt de tilgængelige valg.
  • Trin 10c. Klik på [Skriv valgt] for at justere master og enhed. Proceduren er afsluttet, når navnet på den valgte sensor bliver grønt, som vist nedenfor.

Figur 6. IO-Link kontrolværktøj view (eksampdet)

Figur 7. IO-Link kontrolværktøj view – procesdataplot

• Når du er færdig med din evalueringssession, skal du følge de yderligere trin nedenfor.
• Trin 11. Klik på [Inaktiv] for at stoppe IO-Link-kommunikation.
• Trin 12. Klik på [Sluk] for at stoppe IO-Link-masteren i at forsyne IO-Link-enheden.
• Trin 13. Klik på [Disconnect] for at stoppe kommunikationen mellem IO-Link Control Tool og P-NUCLEO-IOM01M1.
• Trin 14. Frakobl mini-USB-kablet fra P-NUCLEO-IOM01M1.
• Trin 15. Afbryd 24 V-forsyningen fra P-NUCLEO-IOM01M1.

Software opsætning
For at opsætte et passende udviklingsmiljø til oprettelse af IO-Link-applikationer til STM32G071EB og L6364W, har du brug for:

• STSW-IOD04K firmware og relateret dokumentation tilgængelig på www.st.com;
• en af ​​følgende udviklingsværktøjskæder og kompilatorer:
  • IAR Embedded Workbench til ARM® værktøjskæde
  • Keil
  • STM32CubeIDE plus ST-LINK/V2

Revisionshistorie

Tabel 1. Dokumentrevisionshistorik

Liste over tabeller

• Tabel 1. Dokumentrevisionshistorik ………………………………………………………….. 9

Liste over figurer

• Figur 1. STSW-IOD04K softwarearkitektur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
• Figur 2. STSW-IOD04K mappestruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
• Figur 3. STEVAL-IOD004V1 og STLINK-V3MINI – tilslutningsdiagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
• Figur 4. STEVAL-IOD04KT1 evalueringssæt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
• Figur 5. Terminalindstillinger. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
• Figur 6. IO-Link kontrolværktøj view (eksample). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
• Figur 7. IO-Link kontrolværktøj view – procesdataplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

VIGTIG BEMÆRKNING - LÆS VENLIGST NU
STMicroelectronics NV og dets datterselskaber ("ST") forbeholder sig retten til at foretage ændringer, rettelser, forbedringer, modifikationer og forbedringer af ST-produkter og/eller dette dokument til enhver tid uden varsel. Købere bør indhente de seneste relevante oplysninger om ST-produkter, før de afgiver ordre. ST-produkter sælges i henhold til ST's salgs- og salgsbetingelser på tidspunktet for ordrebekræftelse. Købere er alene ansvarlige for valg, udvælgelse og brug af ST-produkter, og ST påtager sig intet ansvar for ansøgningsassistance eller design af Købers produkter. Ingen licens, hverken udtrykkelig eller underforstået, til nogen intellektuel ejendomsret er givet af ST heri. Videresalg af ST-produkter med andre bestemmelser end de oplysninger, der er angivet heri, annullerer enhver garanti givet af ST for et sådant produkt. ST og ST-logoet er varemærker tilhørende ST. For yderligere information om ST-varemærker henvises til www.st.com/varemærker. Alle andre produkt- eller tjenestenavne tilhører deres respektive ejere. Oplysningerne i dette dokument erstatter og erstatter oplysninger, der tidligere er leveret i tidligere versioner af dette dokument. © 2021 STMicroelectronics – Alle rettigheder forbeholdes

Dokumenter/ressourcer

ST com STEVAL-IOD04KT1 Microelectronics Multiple Function Sensor [pdfBrugervejledning STEVAL-IOD04KT1, Microelectronics Multiple Function Sensor, Multiple Function Sensor, Funktionssensor, STEVAL-IOD04KT1, Sensor

Referencer

• Brugermanual