ST com STEVAL-IOD04KT1 Sensore a funzioni multiple per microelettronica
Introduzione
STSW-IOD04K è un pacchetto software che consente di abilitare la comunicazione IO-Link tra STEVAL-IOD004V1 (incluso in STEVAL-IOD04KT1 ma non disponibile per la vendita separata) e un master IO-Link, tramite il ricetrasmettitore L6364W. Basato su STM32CubeHAL, STSW-IOD04K estende STM32Cube. Fornisce un board support package (BSP) per la comunicazione IO-Link basato su una libreria demo-stack che gestisce i dati provenienti dal sensore di temperatura interno L6364W e dai due sensori industriali MEMS integrati: IIS2MDC (high precision, ultra-low- potenza, magnetometro con uscita digitale a 3 assi) e ISM330DHCX (accelerometro 3D e giroscopio 3D sempre attivi).
L'architettura di questo software applicativo facilita l'integrazione con altri software basati su STM32Cube per creare example per le tecnologie applicative più comuni. Le librerie incluse abilitano funzioni per un sistema reale e utilizzabile dagli sviluppatori. I driver hardware e i dettagli astratti di basso livello consentono ai componenti e alle applicazioni del middleware di accedere ai dati in modo indipendente dall'hardware. Le librerie middleware includono uno stack demo IO-Link proprietario di ST. È possibile utilizzare il pacchetto software STSW-IOD04K in diversi ambienti di sviluppo integrato (IDE): IAR, Keil e STM32CubeIDE. Include anche l'IODD file da caricare sul master IO-Link dell'utente.
Iniziare
Sopraview
STSW-IOD04K espande la funzionalità STM32Cube. Il pacchetto software consente il trasferimento di dati IO-Link di sensori industriali su STEVAL-IOD004V1 verso un master IO-Link collegato tramite una connessione IO-Link. Le caratteristiche principali del pacchetto sono:
- Pacchetto firmware per creare applicazioni per dispositivi IO-Link basate sul microcontrollore STM32G071EB
- Librerie middleware con stack dimostrativo di dispositivi IO-Link per L6364W per la gestione dei sensori MEMS IIS2MDC e ISM330DHCX
- Binario pronto all'uso per la trasmissione dei dati del sensore del dispositivo IO-Link
- Facile portabilità tra diverse famiglie di MCU, grazie a STM32Cube
- Termini di licenza gratuiti e facili da usare
Architettura
Il software applicativo accede a STEVAL-IOD004V1 tramite i seguenti livelli software:
- STM32Cube HAL layer, che fornisce un set semplice, generico e multi-istanza di API (Application Programming Interface) per interagire con i livelli superiori dell'applicazione, della libreria e dello stack. Dispone di API generiche e di estensione ed è costruito direttamente attorno a un'architettura generica. Consente a livelli successivi come il livello middleware di implementare funzioni senza richiedere configurazioni hardware specifiche per una determinata unità microcontrollore (MCU). Questa struttura migliora la riutilizzabilità del codice della libreria e garantisce una facile portabilità su altri dispositivi.
- Livello Board Support Package (BSP), che supporta tutte le periferiche sulla scheda tranne l'MCU. Questo set limitato di API fornisce un'interfaccia di programmazione per alcune periferiche specifiche della scheda come il LED, il pulsante utente, ecc. Questa interfaccia aiuta anche a identificare la versione specifica della scheda.
Figura 1. Architettura del software STSW-IOD04K
Cartelle
Figura 2. Struttura delle cartelle STSW-IOD04K
Il pacchetto software include le seguenti cartelle:
- Documentazione: un HTML compilato file generato dal codice sorgente che dettaglia i componenti software e le API (una per ogni progetto).
- Driver: driver HAL e driver specifici della scheda per ciascuna scheda o piattaforma hardware supportata, inclusi quelli per i componenti integrati e il livello di astrazione hardware indipendente dal fornitore CMSIS per la serie di processori ARM Cortex-M.
- Middleware: librerie e protocolli con mini-stack IO-Link e gestione dei sensori.
- Progetti: sample applicazione che implementa un nodo multisensore IO-Link industriale. Questa applicazione è fornita per il microcontrollore STM32G071EB per tre ambienti di sviluppo: IAR Embedded Workbench for ARM, RealView Kit di sviluppo per microcontrollori (MDK-ARM-STR) e STM32CubeIDE.
API
Le informazioni tecniche dettagliate con la funzione API utente completa e la descrizione dei parametri sono in un HTML compilato file nella cartella “Documentazione”.
Sampla descrizione dell'applicazione
La cartella Progetti fornisce il file sample application, che utilizza STEVAL-IOD004V1 con il ricetrasmettitore L6364W e i sensori industriali ISM330DHCX/IIS2MDC.
I progetti pronti per la creazione sono disponibili per più IDE. Puoi caricare uno dei binari files dell'STSW-IOD04K tramite STM32CubeProgrammer o la funzione di programmazione dell'IDE. Per alimentare STEVAL-IOD004V1 e flashare il firmware, puoi scegliere una delle seguenti opzioni:
- Collega il tuo programmatore MCU (ad esample, STLINK-V3MINI) alla scheda tramite il connettore J1; alimentare la scheda con i 24 V forniti da un master IO-Link; sul tuo programmatore, seleziona il binario file per lampeggiare e quindi procedere con la programmazione dell'MCU.
Nota
Per la procedura di cui sopra, sono necessarie due porte USB (una per il programmatore, l'altra per il master IO-Link).
- Collega il tuo programmatore MCU (ad esample, STLINK-V3MINI) alla scheda tramite il connettore J1; alimentare l'MCU tramite un alimentatore da 3.3 V collegato alla scheda tramite J2 (pin 2 = GND; pin 4 = 3.3 V); sul tuo programmatore, seleziona il binario file per lampeggiare e quindi programmare l'MCU.
Il programmatore STLINK-V3MINI può essere collegato allo STEVAL-IOD004V1 by J1 (10 vie, due file) tramite il flat cable a 14 pin incluso nel kit: due pin sui lati destro e sinistro del cavo rimangono scollegati. Guardando la parte superiore della scheda e lasciando il connettore IO-Link M8 alla tua destra, il cavo deve essere collegato in modo che la linea rossa sia in alto, come mostrato di seguito.
Figura 3. STEVAL-IOD004V1 e STLINK-V3MINI – schema di collegamento
Per valutare il firmware STSW-IOD04K, caricare l'IODD file sullo strumento di controllo del tuo master IO-Link e collegalo allo STEVAL-IOD004V1 tramite i cavi e gli adattatori IO-Link inclusi nel kit, o qualsiasi altro cavo compatibile. È possibile utilizzare qualsiasi altro master IO-Link v1.1 con il relativo strumento di controllo. Nell'esample della Sezione 2.2, il master IO-Link è il P-NUCLEO-IOM01M1, il relativo strumento di controllo è l'IO-Link Control Tool sviluppato da TEConcept (partner ST) e la connessione è completata da una presa M12 per cavo libero ( Katlax codice CBF12-S44N0-1.5BPUR).
Guida alla configurazione del sistema
Descrizione hardware
STEVAL-IOD04KT1 kit di valutazione
STEVAL-IOD04KT1 è un kit di progettazione di riferimento che sfrutta le caratteristiche del ricetrasmettitore del dispositivo a doppio canale IO-Link L6364W. Il kit è composto dalla scheda principale STEVAL-IOD004V1 (non disponibile per la vendita), il programmatore e debugger STLINK-V3MINI, un cavo piatto a 14 pin e un adattatore per connettore industriale standard da M8 a M12. Il kit funge da moderno sensore industriale intelligente da collegare a un hub IO-Link master (o a un'apposita interfaccia PLC). L'alimentazione per l'MCU, i sensori e altri dispositivi logici deriva dal controller del convertitore CC-CC integrato nell'L6364W. Il microcontrollore STM32G071EB integrato esegue uno stack demo IO-Link v.1.1, che controlla la comunicazione IO-Link, e il codice software che gestisce il ricetrasmettitore L6364W e i sensori industriali MEMS. Le dimensioni ridotte della scheda madre sono state raggiunte grazie alle dimensioni ridotte delle opzioni del pacchetto CSP di L6364W e STM32G071EB. Collegare la scheda principale a un master IO-Link tramite l'adattatore e il connettore M8 incluso nel kit per il normale funzionamento. Collegare la stessa scheda allo STLINK-V3MINI tramite il flat cable solo se si vuole programmare l'STM32G071EB con un nuovo firmware.
Figura 4. Kit di valutazione STEVAL-IOD04KT1
Configurazione hardware
I passaggi seguenti spiegano come controllare STEVAL-IOD004V1 tramite P-NUCLEO-IOM01M1.
- Passaggio 1. Collegare il P-NUCLEO-IOM01M1 allo STEVAL-IOD004V1 tramite tre fili (L+, L-/GND e CQ). STEVAL-IOD04KT1 include un connettore da M8 (presa a quattro vie) a M12 (spina a cinque vie) per interfacciare facilmente STEVAL-IOD004V1 a qualsiasi master IO-Link con un connettore M12 (presa). Il modo più semplice per collegare lo STEVAL-IOD004V1 al P-NUCLEO-IOM01M1 è utilizzare un cavo con M12 (presa a quattro o cinque vie) da un lato e fili liberi dall'altro lato (ad es.ample, codice Katlax CBF12-S44N0-1.5BPUR).
- Passaggio 2. Collegare il P-NUCLEO-IOM01M1 a un'alimentazione da 24 V/1 A. La figura seguente mostra come collegare P-NUCLEO-IOM01M1 e STEVAL-IOD004V1 con STSW-IOD04K.
- Passaggio 3. Avvia lo strumento di controllo IO-Link sul tuo laptop/PC.
- Passaggio 4. Collegare il P-NUCLEO-IOM01M1 tramite cavo mini-USB al laptop/PC che esegue lo strumento di controllo IO-Link.
NOTA
I passaggi da 5 a 13 si riferiscono ad azioni da eseguire in IO-Link Control Tool. - Passaggio 5. Nello strumento di controllo IO-Link, fare clic su [Seleziona dispositivo] e seguire le istruzioni per caricare STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-38kBd-20210429-IODD1.1.xml o STMicroelectronics-STEVAL-IOD004V1-230kBd-20210429-IODD1.1 .2.xml, a seconda della scelta di COM3 o COMXNUMX, nella directory IODD del pacchetto software.
- Passaggio 6. Collega il master facendo clic sull'icona verde (angolo in alto a sinistra).
- Passaggio 7. Fare clic su [Accensione] per alimentare lo STEVAL-IOD004V1. Il LED rosso sullo STEVAL-IOD004V1 lampeggia.
- Passaggio 8. Fare clic su [IO-Link] per avviare la comunicazione IO-Link. Il LED verde sullo STEVAL-IOD004V1 lampeggia.
NOTA
Di default, la comunicazione inizia con ISM330DHCX configurato come accelerometro. - Passaggio 9. Tracciare i dati raccolti dall'accelerometro ISM330DHCX facendo clic su [Plot].
- Passaggio 10. Per attivare lo scambio di dati con un altro sensore, andare su [Menu parametri]>[Selezione ingresso processo].
- Passaggio 10a. Fare doppio clic sul nome del sensore (testo verde).
- Passaggio 10b. Selezionare il sensore desiderato tra le scelte disponibili.
- Passaggio 10c. Fare clic su [Scrivi selezionati] per allineare il master e il dispositivo. La procedura è completata quando il nome del sensore selezionato diventa verde, come mostrato di seguito.
Figura 6. Strumento di controllo IO-Link view (example)
Figura 7. Strumento di controllo IO-Link view – grafico dei dati di processo
- Al termine della sessione di valutazione, segui i passaggi aggiuntivi di seguito.
- Passaggio 11. Fare clic su [Inattivo] per interrompere la comunicazione IO-Link.
- Passaggio 12. Fare clic su [Spegnimento] per impedire al master IO-Link di alimentare il dispositivo IO-Link.
- Passaggio 13. Fare clic su [Disconnect] per interrompere la comunicazione tra IO-Link Control Tool e P-NUCLEO-IOM01M1.
- Passaggio 14. Scollegare il cavo mini-USB dal P-NUCLEO-IOM01M1.
- Passaggio 15. Scollegare l'alimentazione a 24 V da P-NUCLEO-IOM01M1.
Configurazione del software
Per configurare un ambiente di sviluppo adatto alla creazione di applicazioni IO-Link per STM32G071EB e L6364W, è necessario:
- Firmware STSW-IOD04K e relativa documentazione disponibili su www.st.com;
- uno dei seguenti sviluppi toolchain e compilatori:
- IAR Embedded Workbench per la toolchain ARM®
- Chiglia
- STM32CubeIDE più ST-LINK/V2
Cronologia delle revisioni
Tabella 1. Cronologia delle revisioni del documento
Elenco delle tabelle
- Tabella 1. Cronologia delle revisioni del documento ……………………………………………………….. 9
Elenco delle figure
- Figura 1. Architettura del software STSW-IOD04K. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
- Figura 2. Struttura della cartella STSW-IOD04K. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
- Figura 3. STEVAL-IOD004V1 e STLINK-V3MINI – schema di collegamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
- Figura 4. Kit di valutazione STEVAL-IOD04KT1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
- Figura 5. Impostazioni del terminale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
- Figura 6. Strumento di controllo IO-Link view (example). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
- Figura 7. Strumento di controllo IO-Link view – grafico dei dati di processo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
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Documenti / Risorse
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ST com STEVAL-IOD04KT1 Sensore a funzioni multiple per microelettronica [pdf] Guida utente STEVAL-IOD04KT1, sensore a funzioni multiple per microelettronica, sensore a funzioni multiple, sensore a funzioni, STEVAL-IOD04KT1, sensore |
