Pacchetto di funzioni BLE per nodi IoT STM32Cube

Specifiche

• Nome prodotto: VL53L3CX-SATEL
• Pacchetto di funzioni: pacchetto di funzioni STM32Cube per la connettività BLE del nodo IoT e sensori a tempo di volo (FP-SNS-FLIGHT1)
• Versione: 4.1 (31 gennaio 2025)

Hardware finitoview
La VL53L3CX-SATEL è una scheda breakout con il sensore time-of-flight VL53L3CX.

Caratteristiche principali

• Connettore Arduino UNO R3
• BLUENRG-M2SP per la connettività Bluetooth Low Energy
• M95640-RMC6TG per l'archiviazione della memoria

Descrizione del software:
La funzione di aggiornamento del firmware (FOTA) consente di aggiornare facilmente il software.

Requisiti software:
Compatibile con le schede di sviluppo STM32 Nucleo, in particolare NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG o NUCLEO-U575ZI-Q.

Informazioni aggiuntive:
Per gli aggiornamenti del firmware, fare riferimento alle informazioni più recenti disponibili su www.st.com.

Istruzioni per l'uso del prodotto

Installazione e demo Examples

Fase 1: Configurazione hardware
Collegare la scheda breakout VL53L3CX-SATEL a una scheda di sviluppo STM32 Nucleo (NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG o NUCLEO-U575ZI-Q) utilizzando i connettori appropriati.

Passaggio 2: installazione del software
Assicurarsi che sul sistema siano installati i prerequisiti software necessari, come specificato nella documentazione.

Passaggio 3: Demo Examples
Fare riferimento all'esempio demo fornitoamplezioni per capire come interagire con il sensore VL53L3CX utilizzando l'architettura software fornita.

Hardware e software finitiview

Sampsono disponibili implementazioni le per le schede di sviluppo STM32 Nucleo collegate alle schede di espansione STM32 Nucleo:

• NUCLEO-F401RE (o NUCLEO-L476RG o NUCLEO-U575ZI-Q) + X-NUCLEO-BNRG2A1 + X-NUCLEO-53L3A2
• NUCLEO-F401RE (o NUCLEO-L476RG o NUCLEO-U575ZI-Q) + X-NUCLEO-BNRG2A1 + X-NUCLEO-53L3A2

Scheda di espansione Bluetooth a basso consumo energetico

Descrizione hardware

• X-NUCLEO-BNRG2A1 è un sistema di valutazione e sviluppo Bluetooth Low Energy (BLE), progettato attorno al modulo Bluetooth Low Energy BLUENRG-M2SP di ST basato su BlueNRG-2.
• Il processore BlueNRG-2 ospitato nel modulo BLUENRG-M2SP comunica con il microcontrollore STM32, ospitato sulla scheda di sviluppo Nucleo, tramite un collegamento SPI disponibile sul connettore Arduino UNO R3.

Prodotto chiave a bordo

• BLUENRG-M2SP Bluetooth Low Energy, certificato FCC e IC (FCC ID: S9NBNRGM2SP, IC: B976C-BNRGM2SP), modulo basato sul processore di rete wireless Bluetooth® Low Energy BlueNRG-2, conforme a BLE v5.0.
• BLUENRG-M2SP integra un balun BALF-NRG-02D3 e un'antenna PCB. Incorpora un oscillatore a cristallo da 32 MHz per il BlueNRG-2.
• M95640-RMC6TG EEPROM bus SPI seriale da 64 Kbit con interfaccia di clock ad alta velocità

Descrizione hardware X-NUCLEO-53L1A2

• X-NUCLEO-53L3A2 è un sensore di distanza con scheda di valutazione e sviluppo per il rilevamento multi-bersaglio, progettato attorno al sensore VL53L3CX e basato sulla tecnologia Time-of-Flight di ST FlightSense.
• Il VL53L3CX comunica con il microcontrollore host della scheda di sviluppo Nucleo STM32 tramite un collegamento I2C disponibile sul connettore Arduino UNO R3.

Prodotto chiave a bordo

• Sensore di misurazione della distanza ToF (Time-of-Flight) VL53L3CX con rilevamento multi-bersaglio
• Distanziatori da 0.25, 0.5 e 1 mm per simulare gli spazi vuoti, con il vetro di copertura
• Finestra di copertura (realizzata da Hornix) sample con bassa diafonia, pronto all'uso / agganciabile su VL53L3CX
• Due schede breakout VL53L3CX

Descrizione hardware VL53L3CX-SATEL

• Le schede breakout VL53L3CX-SATEL possono essere utilizzate per una facile integrazione nei dispositivi dei clienti. Grazie al volumetage regolatore e traslatore di livello, può essere utilizzato in qualsiasi applicazione con un'alimentazione da 2.8 V a 5 V.
• La sezione PCB che supporta il modulo VL53L3CX è perforata in modo che gli sviluppatori possano staccare il mini-PCB per utilizzarlo in un'applicazione di alimentazione da 2.8 V mediante cavi volanti.

Prodotto chiave a bordo

• Sensore di misurazione della distanza ToF (Time-of-Flight) VL53L3CX con rilevamento multi-target
• Regolatore: tensione di ingresso da 5 a 2.8 Vtage (uscita voltage: 2.8 V)
• Traslatore di livello dell'interfaccia del segnale VL53L3CX

Informazioni aggiuntive importanti sull'hardware

La libreria BlueNRG-2 non funziona con il firmware di serie caricato nel modulo BLE della scheda di espansione X-NUCLEO-BNRG2A1.
Per questo motivo:

• Per prima cosa è necessario saldare X-NUCLEO-BNRG2A1; se non è saldato, un resistore da 0 ohm su R117.
• Quindi è possibile utilizzare un ST-Link V2-1 standard con 5 fili jumper femmina-femmina insieme allo strumento software TSW-BNRGFLASHER (attualmente disponibile solo per PC Windows) per aggiornare il firmware del modulo BLE di X-NUCLEO-BNRG2A1.

È necessario collegare i pin J12 dell'X-NUCLEO-BNRG2A1 ai pin dell'ST-Link V2-1 come mostrato nell'immagine e seguire i passaggi indicati nella diapositiva successiva.
In particolare, abbiamo le seguenti connessioni:

	J12	ST-Link V2-1
Spillo	1	1
Spillo	2	9
Spillo	3	12
Spillo	4	7
Spillo	5	15

1. Installare l'utilità ST BlueNRG-1_2 Flasher e aprirla, quindi selezionare la scheda SWD.
2. Cancellare la memoria flash del chip BlueNRG-2.
3. Scarica il firmware Link Layer Only per il modulo BLE dal seguente link: DTM_LLOnly. binn
4. Caricare il firmware Link Layer Only nell'utilità ST BlueNRG-1_2 Flasher e quindi premere il pulsante "Flash".
5. Se è necessario ripristinare il firmware stock del modulo BLE di X-NUCLEO-BNRG2A1, è possibile ripetere la procedura utilizzando questa immagine firmware DTM_Full.bi.n
6. Se durante l'aggiornamento dovessi riscontrare qualche problema, puoi provare a ripetere la procedura chiudendo il jumper J15 sulla scheda di espansione X-NUCLEO-BNRG2A1.

	VL53L3CX-SATEL	Connettore Arduino	NUCLEO-F401RE NUCLEO-L476RG	NUCLEO-U575ZI-Q
SCL	2	D15	PB8	PB8
SDA	4	D14	PB9	PB9
XSDN	3	D4	PB5	PF14
SENSORE_VDD	5	3V3	CN6 pin n. 4	CN8 pin n. 7
GND_X	6	Terra	CN6 pin n. 6	CN8 pin n. 11

Descrizione del software

• FP-SNS-FLIGHT1 è un pacchetto di funzioni STM32Cube che consente al nodo IoT di connettersi a uno smartphone tramite BLE e utilizza un'applicazione Android o iOS adatta come l'app STBLESensor per view dati in tempo reale sulla distanza dell'oggetto letti dal sensore Time-of-Flight.
• Il pacchetto consente anche funzioni avanzate, come il rilevamento della presenza entro un intervallo fisso.
• Questo pacchetto, insieme alla combinazione suggerita dei dispositivi STM32 e ST, può essere utilizzato per sviluppare applicazioni indossabili o applicazioni intelligenti in generale.
• Il software funziona sul microcontrollore STM32 e include tutti i driver necessari per riconoscere i dispositivi sulla scheda di sviluppo STM32 Nucleo.

Caratteristiche principali

• Firmware completo per sviluppare un nodo IoT con connettività BLE e sensori Time-of-Flight
• Compatibile con l'applicazione STBLESensor per Android/iOS per eseguire la lettura dei dati di distanza e l'aggiornamento del firmware (FOTA)
• Applicazione del sensore di misurazione multitarget basata sul sensore Time-of-Flight (ToF) VL53L3CX
• Sampimplementazione le disponibile per X-NUCLEO-53L3A2 (o VL53L3CX-SATEL) e X-NUCLEO-BNRG2A1 connesso a un NUCLEO-F401RE o NUCLEO-L476RG o NUCLEO-U575ZI-Q
• Compatibile con STM32CubeMX, può essere scaricato e installato direttamente in STM32CubeMX
• Facile portabilità tra diverse famiglie di MCU, grazie a STM32Cube
• Termini di licenza gratuiti facili da usare

Installazione e demo Examples

Software e altri prerequisiti

• STSW-LINK004
  • STM32 ST-LINK Utility (STSW-LINK004) è un'interfaccia software completa per la programmazione dei microcontrollori STM32
• FP-SNS-VOLO1
  • Copia il file .zip file il contenuto del pacchetto firmware in una cartella sul PC.
  • Il pacchetto contiene codice sorgente esamples (Keil, IAR, STM32CubeIDE) compatibili con NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG, NUCLEO-U575ZI.
• Sensore ST BLE
  Applicazione per Android (V5.2.0 o superiore) /iOS (V5.2.0 o superiore) da scaricare da Google Store / iTunes

Fine installazioneview: STM32 Nucleo con schede di espansione 

Fine installazioneview

Prerequisiti HW con schede di espansione STM32 Nucleo 

• 1 scheda di espansione Bluetooth Low Energy (X-NUCLEO-BNRG2A1)
• 1 scheda di espansione del sensore di misurazione della distanza STM32 (X-NUCLEO-53L3A2 o VL53L3CX-SATEL)
• 1 scheda di sviluppo STM32 Nucleo (NUCLEO-U575ZI-Q o NUCLEO-F401RE o NUCLEO-L476RG)
• 1x dispositivo Android o iOS
• 1 PC con Windows 10 e versioni successive
• 1 cavo USB tipo A a Mini-B USB per NUCLEO-F401RE o NUCLEO-L476RG
• 1x cavo USB tipo A a Micro-B USB per NUCLEO-U575ZI-Q

Inizia a programmare in pochi minuti (1/3)

Inizia a programmare in pochi minuti (2/3)

1. Come installare il binario precompilato:
   • Per ogni applicazione, all'interno del pacchetto è presente una cartella denominata "Binary"

Contiene:

• Per NUCLEO-F401RE e NUCLEO-L476RG:
  • FW FP-SNS-FLIGHT1 precompilato che potrebbe essere flashato su un STM32 Nucleo supportato per X-NUCLEO-53L3A2 utilizzando STM32CubeProgrammer nella posizione corretta (0x08004000)
  • Nota importante: questo binario precompilato è compatibile con la procedura di aggiornamento FOTA
  • FP-SNS-FLIGHT1 precompilato + BootLoader FW che potrebbe essere flashato direttamente su un STM32 Nucleo supportato per X-NUCLEO-53L3A2 utilizzando STM32CubeProgrammer o eseguendo "Drag & Drop"
  • Nota importante: questo binario precompilato non è compatibile con la procedura di aggiornamento FOTA
  • FW FP-SNS-FLIGHT1 precompilato che potrebbe essere flashato direttamente su un STM32 Nucleo supportato per VL53L3CX-SATEL utilizzando STM32CubeProgrammer o eseguendo "Drag & Drop"
• Per NUCLEO-U575ZI-Q:
  • il codice FP-SNS-FLIGHT1 precompilato può essere flashato direttamente su un STM32 Nucleo supportato (per X-NUCLEO-53L3A2 e per VL53L3CX-SATEL) utilizzando STM32CubeProgrammer o tramite "Drag & Drop".
  • Nota importante: per la prima installazione, dopo la cancellazione completa del flash (procedura suggerita), utilizzare STM32CubeProgrammer per impostare le impostazioni dei byte utente dell'MCU STM32 in modo da utilizzare la banca 1 per il flashing del firmware e avviare l'applicazione

Come installare il codice dopo aver compilato il progetto per NUCLEO-F401RE e NUCLEO-L476RG:

• Compila il progetto con il tuo IDE preferito

Nella cartella Utilities è presente uno script *.sh che esegue le seguenti operazioni:

• Cancellazione flash completa
• Installare il BootLoader corretto nella posizione corretta (0x08000000)
• Eseguire il flashing del firmware FLIGHT1 nella posizione corretta (0x08004000)
  • Questo è il firmware che è stato compilato con l'IDE
  • Questo firmware è compatibile con la procedura di aggiornamento FOTA
• Salva un FW binario completo che include sia FLIGHT1 che il BootLoader
  • Questo binario può essere flashato direttamente su una scheda STM32 supportata utilizzando ST-Link o tramite "trascinamento".
  • Nota importante: questo binario precompilato aggiuntivo non è compatibile con la procedura di aggiornamento FOTA

Prima di eseguire lo script *.sh, è necessario modificarlo per impostare il percorso di installazione per STM32CubeProgrammer.
Durante l'esecuzione dello script .sh sono richiesti BootLoaderPath e BinaryPath come input.

Gestione Flash e processo di avvio

Software Bluetooth a basso consumo energetico e sensori

FP-SNS-FLIGHT1 per NUCLEO-F401RE / NUCLEO-L476RG / NUCLEO-U575ZI-Q – Monitor di linea seriale (ad esempio Tera Term) 

Demo esampApplicazione del sensore ST BLEview

Applicazione sensore ST BLE per Android/iOS (1/5)

Caratteristiche hardware - Versione Android

Applicazione sensore ST BLE per Android/iOS (2/5)

Caratteristiche hardware - Versione Android

NOTA
La presenza viene identificata all'interno di un intervallo fisso di distanze modificabili tramite il codice di linea:

• #define PRESENCE_MIN_DISTANCE_RANGE 300
• #define PRESENCE_MAX_DISTANCE_RANGE 800

Nel file FLIGHT1_config.hh, che si trova nella cartella Inc users per ciascun progetto.

Applicazione sensore ST BLE per Android/iOS (3/5)

Configurazione della scheda – versione Android

Applicazione sensore ST BLE per Android/iOS (4/5)

Console di debug – versione Android

Applicazione sensore ST BLE per Android/iOS (4/5)

Aggiornamento firmware – versione Android

Applicazione sensore ST BLE per Android/iOS (5/5)

Documenti e risorse correlate

FP-SNS-VOLO1: 

• DB2862: Pacchetto di funzioni STM32Cube per nodo IoT con connettività NFC, BLE e sensori del tempo di volo – breve riepilogo dei dati
• UM2026: Introduzione al pacchetto di funzioni STM32Cube per nodi IoT con connettività NFC, BLE e sensori a tempo di volo – manuale utente
• Configurazione del software file

X-NUCLEO-BNRG2A1

• Gerber files, BOM, Schema
• DB4086: Scheda di espansione Bluetooth Low Energy basata sul modulo BLUENRG-M2SP per STM32 Nucleo – breve riepilogo dei dati
• UM2667: Introduzione alla scheda di espansione BLE X-NUCLEO-BNRG2A1 basata sul modulo BLUENRG-M2SP per STM32 Nucleo – manuale utente

X-NUCLEO-53L3A2:

• Gerber files, BOM, Schema
• DB4226: Sensore di misurazione della distanza a tempo di volo con scheda di espansione per il rilevamento multi-bersaglio basata su VL53L3CX per STM32 Nucleo – breve riepilogo dei dati
• UM2757: Introduzione alla scheda di espansione del sensore ToF multi-target X-NUCLEO-53L3A2 basata su VL53L3CX per STM32 Nucleo – manuale utente

VL53L3CX-SATEL:

• Gerber files, BOM, Schema
• DB4194: Scheda breakout VL53L3CX Sensore di misurazione della distanza Time-of-Flight con rilevamento multi-bersaglio – breve riepilogo dei dati
• UM2853: Come utilizzare il VL53L3CX con i pacchetti software del sensore Time-of-Flight X-CUBE-TOF1 di STMicroelectronics per STM32CubeMX – manuale utente

Consultare www.st.com per la lista completa

Ambiente di sviluppo aperto STM32: Fineview

Ambiente di sviluppo aperto STM32: prototipazione e sviluppo rapidi e convenienti

L'ambiente di sviluppo aperto STM32 (STM32 ODE) è un modo aperto, flessibile, semplice ed economico per sviluppare dispositivi e applicazioni innovativi basati sulla famiglia di microcontrollori STM32 a 32 bit, combinati con altri componenti ST all'avanguardia, collegati tramite schede di espansione. Consente una prototipazione rapida con componenti all'avanguardia che possono essere rapidamente trasformati in progetti finali.

Per ulteriori informazioni, visitare il sito www.st.com/stm32od.e

Grazie

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Domande frequenti

• D: Posso utilizzare la scheda VL53L3CX-SATEL con altre schede di sviluppo?
  A: La scheda VL53L3CX-SATEL è progettata per essere compatibile con le schede di sviluppo STM32 Nucleo, garantendo prestazioni e funzionalità ottimali
• D: Come posso aggiornare il firmware sulla scheda VL53L3CX-SATEL?
  R: Gli aggiornamenti del firmware possono essere eseguiti utilizzando la funzione FOTA. Fare riferimento alle informazioni più recenti disponibili su www.st.com per istruzioni dettagliate sugli aggiornamenti del firmware.

Documenti / Risorse

Pacchetto di funzioni BLE per nodo IoT ST STM32Cube [pdf] Guida utente NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG, NUCLEO-U575ZI-Q, X-NUCLEO-BNRG2A1, XNUCLEO-53L3A2, VL53L3CX-SATEL, Pacchetto funzioni BLE per nodo IoT STM32Cube, STM32Cube, Pacchetto funzioni BLE per nodo IoT, Pacchetto funzioni BLE

Riferimenti

• Manuale d'uso