ST Microelectronics NUCLEO-F401RE valós idejű pozícióbecslési könyvtár felhasználói kézikönyv

A MotionPE könyvtár kibővíti az X-CUBE-MEMS1 szoftver funkcionalitását, adatokat gyűjt a gyorsulásmérőtől, hogy információt nyújtson a felhasználó aktuális pózáról.

Sample Megvalósítás:

A sampA le implementáció elérhető az X-NUCLEO-IKS01A3 és X-NUCLEO-IKS4A1 bővítőkártyákhoz, NUCLEO fejlesztőkártyákra szerelve.

MotionPE könyvtár leírása:

A MotionPE pózbecslési könyvtár képes megkülönböztetni a felhasználói pózokat, például ülő, álló és fekvő, csuklón hordható eszközökhöz készült, kizárólag gyorsulásmérő adatain alapuló felismeréssel.

MotionPE Library API-k

MotionPE_GetLibVersion(char *version): Könyvtár beszerzése
verzió információ.
MotionPE_Initialize(): Inicializálja a
könyvtár.
MotionPE_ResetLib(): Állítsa vissza a könyvtárat.
MotionPE_Update(MPE_input_t *data_in, MPE_output_t *data_out): Frissítse a könyvtárat a gyorsulásmérő adataival.
MotionPE_SetOrientation_Acc(const char *acc_orientation): A gyorsulásmérő irányának beállítása.

Gyakran Ismételt Kérdések

K: Használhatom a MotionPE könyvtárat nem ST MEMS érzékelőkkel?
- V: A könyvtár csak ST MEMS-hez készült. Más MEMS érzékelők használata eltérő funkcionalitást és teljesítményt eredményezhet.
K: Mi a szükséges gyorsulásmérő adat sampling frekvencia a MotionPE könyvtárhoz?
- V: A szükséges sampA ling frekvencia 16 Hz a pontos pózbecslés érdekében.

Bevezetés

A MotionPE köztesszoftver-könyvtár az X-CUBE-MEMS1 szoftver része, és STM32-n fut. Valós idejű információkat biztosít a felhasználó aktuális pózáról az eszköz adatai alapján. Képes megkülönböztetni a következő pózokat: ülő, álló és fekve. A könyvtár csuklón hordható eszközökhöz készült. Ez a könyvtár csak az ST MEMS-ekkel való együttműködésre készült. Az algoritmus statikus könyvtár formátumban áll rendelkezésre, és az ARM® Cortex®-M32, ARM® Cortex®-M3, ARM® Cortex®-M33 vagy ARM® Cortex®-M4 architektúrán alapuló STM7 mikrokontrollereken való használatra készült. Az STM32Cube szoftvertechnológiára épül, hogy megkönnyítse a hordozhatóságot a különböző STM32 mikrokontrollerek között. A szoftver sampX-NUCLEO-IKS01A3 vagy X-NUCLEO-IKS4A1 bővítőkártyán futó implementáció NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q vagy NUCLEO-L152RE fejlesztőkártyán.

Mozaikszavak és rövidítések

1. táblázat A betűszavak listája

MotionPE köztes szoftverkönyvtár az X-CUBE-MEMS1 szoftverben az STM32Cube-hoz

A MotionPE végeview

A MotionPE könyvtár kibővíti az X-CUBE-MEMS1 szoftver funkcionalitását. A könyvtár adatokat gyűjt a gyorsulásmérőtől, és egy eszköz adatai alapján információt ad a felhasználó aktuális pózáról. A könyvtár csak ST MEMS-hez készült. A funkcionalitás és a teljesítmény más MEMS érzékelők használatakor nem kerül elemzésre, és jelentősen eltérhet a dokumentumban leírtaktól. A sampA le implementáció elérhető az X-NUCLEO-IKS01A3 és X-NUCLEO-IKS4A1 bővítőkártyákhoz, NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q vagy NUCLEO-L152RE fejlesztőkártyára szerelve.

MotionPE könyvtár

A MotionPE API-k funkcióit és paramétereit teljes körűen leíró műszaki információk a MotionPE_Package.chm által összeállított HTML-ben találhatók. file a Dokumentáció mappában található.

MotionPE könyvtár leírása

A MotionPE pózbecslési könyvtár kezeli a gyorsulásmérőtől kapott adatokat; jellemzői:

lehetőség a következő felhasználói pózok megkülönböztetésére: ülő, álló, fekve

csuklón hordható eszközökhöz készült
felismerés csak a gyorsulásmérő adatai alapján
szükséges gyorsulásmérő adatok sampling frekvencia 16 Hz
erőforrásigény:
- Cortex-M3: 12.0 kB kód és 2.8 kB adatmemória
- Cortex-M33: 12.5 kB kód és 2.8 kB adatmemória
- Cortex-M4: 12.9 kB kód és 2.8 kB adatmemória
- Cortex-M7: 12.9 kB kód és 2.8 kB adatmemória

elérhető ARM® Cortex®-M3, ARM Cortex®-M33, ARM® Cortex®-M4 vagy ARM® Cortex®-M7 architektúrákhoz.

MotionPE API-k

A MotionPE könyvtár API-k a következők:

uint8_t MotionPE_GetLibVersion(char *verzió)
- lekéri a könyvtár verzióját
- A *version egy 35 karakterből álló tömbre mutató mutató
- a verzió karakterláncában lévő karakterek számát adja vissza
void MotionPE_Initialize(void)
- elvégzi a MotionPE könyvtár inicializálását és a belső mechanizmus beállítását
  Megjegyzés: Ezt a funkciót meg kell hívni a pózbecslési könyvtár használata előtt, és a CRC modult az STM32 mikrokontrollerben (az RCC perifériaóra engedélyezési regiszterében) engedélyezni kell a könyvtár használata előtt.
void MotionPE_ResetLib(void)
- állítsa vissza a könyvtárat
void MotionPE_Update(MPE_input_t *data_in, MPE_output_t *data_out)
- pózbecslő algoritmust hajt végre
- A *data_in paraméter egy mutató egy bemeneti adatokat tartalmazó struktúrára
- az MPE_input_t szerkezettípus paraméterei a következők:
  - Az AccX a gyorsulásmérő érzékelő értéke az X tengelyen g-ban
  - Az AccY a gyorsulásmérő érzékelő értéke az Y tengelyen g-ban
  - Az AccZ a gyorsulásmérő érzékelő értéke a Z tengelyen g-ban
- A *data_out paraméter a következő elemeket tartalmazó enum mutatója:
  - MPE_UNKNOWN = 0
  - MPE_SITTING = 1
  - MPE_ÁLLÁS = 2
  - MPE_LYING_DOWN = 3
- void MotionPE_SetOrientation_Acc(const char *acc_orientation)
  - ez a funkció a gyorsulásmérő adatok tájolásának beállítására szolgál
  - A konfiguráció általában közvetlenül a MotionPE_Initialize függvényhívás után történik
  - Az *acc_orientation paraméter egy három karakterből álló karakterláncra mutató mutató, amely a gyorsulásmérő adatkimenetéhez használt referenciakeret pozitív orientációinak irányát jelzi x, y, z sorrendben. Az érvényes értékek: n (észak) vagy s (dél), w (nyugat) vagy e (kelet), u (fel) vagy d (le).
  - Ahogy az alábbi ábrán is látható, az X-NUCLEO-IKS4A1 gyorsulásmérő érzékelő SEU tájolású (x – dél, y – kelet, z – fel), tehát a karakterlánc: „seu”.

API folyamatábra

Demo kód

A következő bemutató kód beolvassa a gyorsulásmérő érzékelőjének adatait, és megkapja a becsült pózt

Algoritmus teljesítménye

A pózbecslő algoritmus csak a gyorsulásmérő adatait használja fel, és alacsony frekvencián (16 Hz) fut az energiafogyasztás csökkentése érdekében. Az alábbi táblázat a pózbecslő algoritmus teljesítményét mutatja a felismerési sikerességi arány tekintetében

Sample alkalmazás

A MotionPE köztes szoftver könnyen manipulálható felhasználói alkalmazások létrehozásához. A sampAz alkalmazás az Alkalmazás mappában található. Úgy tervezték, hogy NUCLEO-F401RE, NUCLEOU575ZI-Q vagy NUCLEO-L152RE fejlesztőkártyán működjön, amely X-NUCLEO-IKS01A3 vagy X-NUCLEO-IKS4A1 bővítőkártyához van csatlakoztatva. Az alkalmazás valós időben felismeri az aktuális felhasználói pózt.

A fenti ábra a B1 felhasználói gombot és a NUCLEO-F401RE kártya három LED-jét mutatja. Amint a kártya be van kapcsolva, az LD3 (PWR) LED bekapcsol.
Megjegyzés: A kártya bekapcsolása után az LD2 LED egyszer villog, jelezve, hogy az alkalmazás készen áll. A valós idejű adatok figyeléséhez USB-kábel csatlakozásra van szükség. A tábla tápellátását a PC biztosítja USB-kapcsolaton keresztül. Ez a munkamód lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy valós időben jelenítse meg az észlelt felhasználói pózt, a gyorsulásmérő adatait és az időtamp és minden egyéb szenzoradat a MEMS-Studio segítségével.

MEMS-Studio alkalmazás

Az SampA le alkalmazás a MEMS-Studio alkalmazást használja, amely letölthető a www.st.com oldalról.
1. lépés Győződjön meg arról, hogy a szükséges illesztőprogramok telepítve vannak, és az STM32 Nucleo kártya megfelelő bővítőkártyával csatlakozik a számítógéphez.

2. lépés: Indítsa el a MEMS-Studio alkalmazást az alkalmazás főablakának megnyitásához. Ha támogatott firmware-rel rendelkező STM32 Nucleo kártyát csatlakoztat a számítógéphez, a rendszer automatikusan felismeri a megfelelő COM-portot. Nyomja meg a [Connect] gombot a kapcsolat létrehozásához az értékelő táblával

3. lépés: Ha támogatott firmware-rel rendelkező STM32 Nucleo kártyához csatlakozik, a [Library Evaluation] fül megnyílik.

Az adatfolyam elindításához és leállításához kapcsolja be a megfelelő [Start] vagy [Stop] gombot a külső függőleges eszköztáron. A csatlakoztatott érzékelőtől érkező adatok lehetnek viewed a belső függőleges eszköztár [Adattábla] fülének kiválasztásával.

4. lépés: Kattintson a [Pózbecslés] elemre a könyvtár dedikált oldalának megnyitásához.

5. lépés Kattintson a [Save to File] az adatnaplózás konfigurációs ablakának megnyitásához. Válassza ki az érzékelőt és a pózbecslési adatokat, amelyeket el szeretne menteni file. A megfelelő gombra kattintva elindíthatja vagy leállíthatja a mentést

6. lépés. Az adatbefecskendezés móddal a korábban beszerzett adatokat elküldhetjük a könyvtárba és megkaphatjuk az eredményt. Válassza a [Data Injection] fület a függőleges eszköztáron a dedikált ablak megnyitásához view ehhez a funkcióhoz

7. lépés: Kattintson a [Tallózás] gombra a kiválasztásához file a korábban rögzített adatokkal CSV formátumban. Az adatok az aktuális táblába töltődnek be view.

A többi gomb aktív lesz. A következőkre kattinthat:

[Offline mód] gomb a firmware offline mód be- és kikapcsolásához (a korábban rögzített adatokat használó mód).
A [Start]/[Stop]/[Step]/[Repeat] gombok a MEMS-Studio-ból a könyvtárba történő adattovábbítás vezérléséhez

Hivatkozások

A következő források mindegyike ingyenesen elérhető a www.st.com oldalon.

UM1859: Az X-CUBE-MEMS1 mozgási MEMS és a környezeti érzékelőszoftver bővítése az STM32Cube számára
UM1724: STM32 Nucleo-64 kártyák (MB1136)
UM3233: A MEMS-Studio első lépései

Revíziótörténet

5. táblázat: Dokumentum felülvizsgálati előzmények

FONTOS MEGJEGYZÉS – OLVASSA EL FIGYELMESEN

Az STMicroelectronics NV és leányvállalatai („ST”) fenntartják a jogot, hogy bármikor, előzetes értesítés nélkül módosítsák, javítsák, bővítsék, módosítsák és tökéletesítsék az ST-termékeket és/vagy ezt a dokumentumot. A vásárlóknak meg kell szerezniük a legfrissebb releváns információkat az ST-termékekről a rendelés leadása előtt. Az ST termékek értékesítése a megrendelés visszaigazolásakor érvényes ST értékesítési feltételek szerint történik. Kizárólag a vásárlók felelősek az ST termékek kiválasztásáért, kiválasztásáért és használatáért, és az ST nem vállal felelősséget az alkalmazási segítségért vagy a vásárlók termékeinek tervezéséért. Az ST jelen dokumentumban nem ad kifejezett vagy hallgatólagos licencet semmilyen szellemi tulajdonjogra. Az ST termékeknek az itt leírtaktól eltérő rendelkezésekkel történő viszonteladása érvénytelenít minden, az ST által az ilyen termékre adott garanciát. Az ST és az ST logó az ST védjegyei. Az ST védjegyekkel kapcsolatos további információkért látogasson el a www.st.com/trademarks webhelyre. Minden egyéb termék- vagy szolgáltatásnév a megfelelő tulajdonosok tulajdona. A jelen dokumentumban szereplő információk felülírják és felváltják a jelen dokumentum bármely korábbi verziójában korábban megadott információkat. © 2024 STMicroelectronics – Minden jog fenntartva

Dokumentumok / Források

ST Microelectronics NUCLEO-F401RE valós idejű pózbecslés könyvtár [pdf] Felhasználói útmutató
NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q, NUCLEO-L152RE, NUCLEO-F401RE Valós idejű Pózbecslés Könyvtár, NUCLEO-F401RE, Valós idejű Pózbecslés Könyvtár, Időpóz becslési Könyvtár, Pózbecslés Könyvtár, Pózbecslés Könyvtár

Hivatkozások

Felhasználói kézikönyv

ST Microelectronics NUCLEO-F401RE valós idejű pózbecslés könyvtár

Termékinformáció

A termék használati útmutatója