Udhëzues përdorimi i Bibliotekës së Vlerësimit të Pozës në kohë reale të ST Microelectronics NUCLEO-F401RE

Biblioteka MotionPE zgjeron funksionalitetin e softuerit X-CUBE-MEMS1, duke marrë të dhëna nga akselerometri për të ofruar informacion rreth pozicionit aktual të përdoruesit.

SampZbatimi:

Një sampImplementimi është i disponueshëm për pllakat e zgjerimit X-NUCLEO-IKS01A3 dhe X-NUCLEO-IKS4A1, të montuara në bordet e zhvillimit NUCLEO.

Përshkrimi i Bibliotekës MotionPE:

Biblioteka e vlerësimit të pozave MotionPE mund të dallojë pozat e përdoruesve si ulur, në këmbë dhe shtrirë, të destinuara për pajisjet e përdorura nga kyçi i dorës me njohje të bazuar vetëm në të dhënat e akselerometrit.

MotionPE Library API

MotionPE_GetLibVersion(char *version): Merr bibliotekën
informacionin e versionit.
MotionPE_Initialize(): Inicializoni
bibliotekë.
MotionPE_ResetLib(): Rivendos bibliotekën.
MotionPE_Update(MPE_input_t *data_in, MPE_output_t *data_out): Përditësoni bibliotekën me të dhënat e akselerometrit.
MotionPE_SetOrientation_Acc(const char *acc_orientation): Cakto orientimin e përshpejtuesit.

Pyetjet e bëra më shpesh

Pyetje: A mund ta përdor bibliotekën MotionPE me sensorë jo-ST MEMS?
- Përgjigje: Biblioteka është krijuar vetëm për ST MEMS. Përdorimi i sensorëve të tjerë MEMS mund të rezultojë në funksionalitet dhe performancë të ndryshme.
Pyetje: Cilat janë të dhënat e kërkuara të akselerometrit sampfrekuenca e lidhjes për bibliotekën MotionPE?
- Përgjigje: S-të e kërkuaraampFrekuenca e lingut është 16 Hz për vlerësimin e saktë të pozës.

Hyrje

Biblioteka e softuerit të mesëm MotionPE është pjesë e softuerit X-CUBE-MEMS1 dhe funksionon në STM32. Ai siguron informacion në kohë reale për pozicionin aktual të përdoruesit bazuar në të dhënat nga një pajisje. Është në gjendje të dallojë pozat e mëposhtme: ulur, në këmbë dhe shtrirë. Biblioteka është e destinuar për pajisjet e veshura me kyç. Kjo bibliotekë ka për qëllim të punojë vetëm me ST MEMS. Algoritmi ofrohet në formatin statik të bibliotekës dhe është projektuar për t'u përdorur në mikrokontrolluesit STM32 bazuar në arkitekturën ARM® Cortex®-M3, ARM® Cortex®-M33, ARM® Cortex®-M4 ose ARM® Cortex®-M7. Është ndërtuar mbi teknologjinë e softuerit STM32Cube për të lehtësuar transportueshmërinë nëpër mikrokontrollues të ndryshëm STM32. Softueri vjen me sampimplementimi që funksionon në bordin e zgjerimit X-NUCLEO-IKS01A3 ose X-NUCLEO-IKS4A1 në një tabelë zhvillimi NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q ose NUCLEO-L152RE.

Shkurtesat dhe shkurtesat

Tabela 1. Lista e shkurtesave

Biblioteka MotionPE Middleware në zgjerimin e softuerit X-CUBE-MEMS1 për STM32Cube

MotionPE mbaroiview

Biblioteka MotionPE zgjeron funksionalitetin e softuerit X-CUBE-MEMS1. Biblioteka merr të dhëna nga akselerometri dhe ofron informacion në lidhje me pozicionin aktual të përdoruesit bazuar në të dhënat nga një pajisje. Biblioteka është krijuar vetëm për ST MEMS. Funksionaliteti dhe performanca kur përdoren sensorë të tjerë MEMS nuk analizohen dhe mund të jenë dukshëm të ndryshme nga ato që përshkruhen në dokument. Një sampImplementimi është i disponueshëm për pllakat e zgjerimit X-NUCLEO-IKS01A3 dhe X-NUCLEO-IKS4A1, të montuara në një tabelë zhvillimi NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q ose NUCLEO-L152RE.

Biblioteka MotionPE

Informacioni teknik që përshkruan plotësisht funksionet dhe parametrat e API-ve MotionPE mund të gjendet në HTML-në e përpiluar MotionPE_Package.chm file ndodhet në dosjen Documentation.

Përshkrimi i bibliotekës MotionPE

Biblioteka e vlerësimit të pozës MotionPE menaxhon të dhënat e marra nga akselerometri; ajo përmban:

mundësia për të dalluar pozat e mëposhtme të përdoruesit: ulur, në këmbë, shtrirë

të destinuara për pajisje të veshura me kyç
njohja e bazuar vetëm në të dhënat e akselerometrit
të dhënat e kërkuara të akselerometrit sampfrekuenca ling prej 16 Hz
kërkesat për burime:
- Cortex-M3: 12.0 kB kod dhe 2.8 kB memorie të dhënash
- Cortex-M33: 12.5 kB kod dhe 2.8 kB memorie të dhënash
- Cortex-M4: 12.9 kB kod dhe 2.8 kB memorie të dhënash
- Cortex-M7: 12.9 kB kod dhe 2.8 kB memorie të dhënash

në dispozicion për arkitekturat ARM® Cortex®-M3, ARM Cortex®-M33, ARM® Cortex®-M4 ose ARM® Cortex®-M7.

MotionPE API

API-të e bibliotekës MotionPE janë:

uint8_t MotionPE_GetLibVersion (char *version)
- rimerr versionin e bibliotekës
- *versioni është një tregues për një grup prej 35 karakteresh
- kthen numrin e karaktereve në vargun e versionit
void MotionPE_Initialize(void)
- kryen inicializimin e bibliotekës MotionPE dhe konfigurimin e mekanizmit të brendshëm
  Shënim: Ky funksion duhet të thirret përpara se të përdoret biblioteka e vlerësimit të pozave dhe moduli CRC në mikrokontrolluesin STM32 (në regjistrin e aktivizimit të orës periferike RCC) duhet të aktivizohet përpara përdorimit të bibliotekës
void MotionPE_ResetLib (i pavlefshëm)
- rivendosni bibliotekën
Void MotionPE_Update(MPE_input_t *data_in, MPE_output_t *data_out)
- ekzekuton algoritmin e vlerësimit të pozës
- Parametri *data_in është një tregues drejt një strukture me të dhëna hyrëse
- parametrat për llojin e strukturës MPE_input_t janë:
  - AccX është vlera e sensorit të përshpejtuesit në boshtin X në g
  - AccY është vlera e sensorit të përshpejtuesit në boshtin Y në g
  - AccZ është vlera e sensorit të përshpejtuesit në boshtin Z në g
- Parametri *data_out është një tregues në një numër me artikujt e mëposhtëm:
  - MPE_E PANJOHUR = 0
  - MPE_SITTING = 1
  - MPE_STANDING = 2
  - MPE_LYING_DOWN = 3
- void MotionPE_SetOrientation_Acc (konst char *acc_orientation)
  - ky funksion përdoret për të vendosur orientimin e të dhënave të përshpejtuesit
  - konfigurimi zakonisht kryhet menjëherë pas thirrjes së funksionit MotionPE_Initialize
  - *Parametri acc_orientation është një tregues në një varg prej tre karakteresh që tregon drejtimin e secilit prej orientimeve pozitive të kornizës së referencës që përdoret për daljen e të dhënave të akselerometrit, në sekuencën x, y, z. Vlerat e vlefshme janë: n (në veri) ose s (jug), w (perëndim) ose e (lindje), u (lart) ose d (poshtë).
  - Siç tregohet në figurën më poshtë, sensori i përshpejtuesit X-NUCLEO-IKS4A1 ka një orientim SEU (x – Jug, y – Lindje, z – Lart), pra vargu është: “seu”.

Grafiku i rrjedhës së API

Kodi demo

Kodi i mëposhtëm i demonstrimit lexon të dhënat nga sensori i përshpejtuesit dhe merr pozicionin e vlerësuar

Performanca e algoritmit

Algoritmi i vlerësimit të pozës përdor vetëm të dhëna nga përshpejtuesi dhe funksionon në një frekuencë të ulët (16 Hz) për të reduktuar konsumin e energjisë. Tabela më poshtë tregon performancën e algoritmit të vlerësimit të pozës për sa i përket shkallës së suksesit të njohjes

Sampaplikimi

Softueri i mesëm MotionPE mund të manipulohet lehtësisht për të ndërtuar aplikacione të përdoruesve. Një sampaplikacioni ofrohet në dosjen Application. Është projektuar të funksionojë në një tabelë zhvillimi NUCLEO-F401RE, NUCLEOU575ZI-Q ose NUCLEO-L152RE të lidhur me një tabelë zgjerimi X-NUCLEO-IKS01A3 ose X-NUCLEO-IKS4A1. Aplikacioni njeh pozën aktuale të përdoruesit në kohë reale.

Figura e mësipërme tregon butonin e përdoruesit B1 dhe tre LED të tabelës NUCLEO-F401RE. Pasi bordi të ndizet, LED LD3 (PWR) ndizet.
Shënim: Pas ndezjes së tabelës, LED LD2 pulson sapo të tregojë se aplikacioni është gati. Kërkohet një lidhje me kabllo USB për të monitoruar të dhënat në kohë reale. Pllaka mundësohet nga PC nëpërmjet lidhjes USB. Ky modalitet pune i lejon përdoruesit të shfaqë pozicionin e përdoruesit të zbuluar në kohë reale, të dhënat e akselerometrit, kohën stamp dhe çdo të dhënë tjetër të sensorit, duke përdorur MEMS-Studio.

Aplikacioni MEMS-Studio

Sampaplikacioni le përdor aplikacionin MEMS-Studio, i cili mund të shkarkohet nga www.st.com.
Hapi 1. Sigurohuni që drejtuesit e nevojshëm të jenë instaluar dhe që bordi STM32 Nucleo me tabelën e duhur të zgjerimit të jetë i lidhur me PC-në.

Hapi 2. Hapni aplikacionin MEMS-Studio për të hapur dritaren kryesore të aplikacionit. Nëse një bord STM32 Nucleo me firmware të mbështetur është i lidhur me PC-në, porta e duhur COM zbulohet automatikisht. Shtypni butonin [Connect] për të vendosur lidhjen me bordin e vlerësimit

Hapi 3. Kur lidhet me një tabelë STM32 Nucleo me firmware të mbështetur, hapet skeda [Vlerësimi i Bibliotekës].

Për të nisur dhe ndaluar transmetimin e të dhënave, ndërroni [Fillimin] e duhur ose [Stop] butonin në shiritin e jashtëm vertikal të veglave. Të dhënat që vijnë nga sensori i lidhur mund të jenë viewed duke zgjedhur skedën [Data Table] në shiritin e brendshëm vertikal të veglave.

Hapi 4. Klikoni në [Pose Estimation] për të hapur faqen e dedikuar për këtë bibliotekë.

Hapi 5. Klikoni në [Ruaj në File] për të hapur dritaren e konfigurimit të të dhënave. Zgjidhni sensorin dhe vendosni të dhënat e vlerësimit që do të ruhen në file. Mund të filloni ose ndaloni ruajtjen duke klikuar në butonin përkatës

Hapi 6. Mënyra e injektimit të të dhënave mund të përdoret për të dërguar të dhënat e marra më parë në bibliotekë dhe për të marrë rezultatin. Zgjidhni skedën [Data Injection] në shiritin vertikal të veglave për të hapur dedikuar view për këtë funksionalitet

Hapi 7. Klikoni në butonin [Shfleto] për të zgjedhur file me të dhënat e kapura më parë në formatin CSV. Të dhënat do të ngarkohen në tabelë në rrymën view.

Butonat e tjerë do të bëhen aktivë. Mund të klikoni në:

Butoni [Offline Mode] për të ndezur/fikur modalitetin offline të firmuerit (modaliteti që përdor të dhënat e marra më parë).
Butonat [Start]/[Stop]/[Hapi]/[Përsëriteni] për të kontrolluar furnizimin e të dhënave nga MEMS-Studio në bibliotekë

Referencat

Të gjitha burimet e mëposhtme janë të disponueshme falas në www.st.com.

UM1859: Fillimi me zgjerimin MEMS të lëvizjes X-CUBE-MEMS1 dhe sensorin mjedisor për STM32Cube
UM1724: Pllakat STM32 Nucleo-64 (MB1136)
UM3233: Fillimi me MEMS-Studio

Historia e rishikimit

Tabela 5. Historia e rishikimit të dokumentit

NJOFTIM I RËNDËSISHËM – LEXO ME KUJDES

STMicroelectronics NV dhe filialet e saj ("ST") rezervojnë të drejtën për të bërë ndryshime, korrigjime, përmirësime, modifikime dhe përmirësime në produktet ST dhe/ose në këtë dokument në çdo kohë pa paralajmërim. Blerësit duhet të marrin informacionin më të fundit përkatës mbi produktet ST përpara se të bëjnë porosi. Produktet ST shiten në përputhje me termat dhe kushtet e shitjes të ST në fuqi në momentin e njohjes së porosisë. Blerësit janë vetëm përgjegjës për zgjedhjen, përzgjedhjen dhe përdorimin e produkteve ST dhe ST nuk merr asnjë përgjegjësi për asistencën e aplikimit ose dizajnimin e produkteve të blerësve. Asnjë licencë, e shprehur apo e nënkuptuar, për ndonjë të drejtë të pronësisë intelektuale nuk jepet nga ST këtu. Rishitja e produkteve ST me dispozita të ndryshme nga informacioni i përcaktuar këtu do të anulojë çdo garanci të dhënë nga ST për këtë produkt. ST dhe logoja ST janë marka tregtare të ST. Për informacion shtesë rreth markave ST, referojuni www.st.com/trademarks. Të gjithë emrat e tjerë të produkteve ose shërbimeve janë pronë e pronarëve të tyre përkatës. Informacioni në këtë dokument zëvendëson dhe zëvendëson informacionin e dhënë më parë në çdo version të mëparshëm të këtij dokumenti. © 2024 STMicroelectronics – Të gjitha të drejtat e rezervuara

Dokumentet / Burimet

Biblioteka e vlerësimit të pozës në kohë reale ST Microelectronics NUCLEO-F401RE [pdfUdhëzuesi i përdoruesit
NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q, NUCLEO-L152RE, NUCLEO-F401RE Biblioteka e vlerësimit të pozës në kohë reale, NUCLEO-F401RE, Biblioteka e vlerësimit të pozës në kohë reale, Biblioteka e vlerësimit të pozicionit në kohë, Biblioteka e vlerësimit të pozicionit,

Referencat

Manuali i Përdoruesit

Biblioteka e vlerësimit të pozës në kohë reale ST Microelectronics NUCLEO-F401RE

Informacioni i produktit

Udhëzimet e përdorimit të produktit