ST com STEVAL-IOD04KT1 Microelectronics 다중 기능 센서 사용 설명서

ST com STEVAL-IOD04KT1 마이크로일렉트로닉스 다중 기능 센서

소개

STSW-IOD04K는 L004W 트랜시버를 통해 STEVAL-IOD1V04(STEVAL-IOD1KT6364에 포함되었으나 별도 판매는 불가능)과 IO-Link 마스터 간의 IO-Link 통신을 활성화할 수 있는 소프트웨어 패키지입니다. STM32CubeHAL을 기반으로 하는 STSW-IOD04K는 STM32Cube를 확장합니다. 내부 L6364W 온도 센서와 두 개의 온보드 MEMS 산업용 센서(IIS2MDC(고정확도, 초저전력, 3축 디지털 출력 자력계) 및 ISM330DHCX(항상 켜진 3D 가속도계 및 3D 자이로스코프))에서 오는 데이터를 관리하는 데모 스택 라이브러리를 기반으로 IO-Link 통신을 위한 보드 지원 패키지(BSP)를 제공합니다.
이 애플리케이션 소프트웨어의 아키텍처는 다른 STM32Cube 기반 소프트웨어와의 통합을 용이하게 하여 ex를 생성합니다.amp가장 일반적인 애플리케이션 기술에 대한 les. 포함된 라이브러리는 개발자를 위한 실제적이고 사용 가능한 시스템의 기능을 활성화합니다. 하드웨어 드라이버와 추상적인 저수준 세부 정보를 통해 미들웨어 구성 요소와 애플리케이션은 하드웨어에 독립적인 방식으로 데이터에 액세스할 수 있습니다. 미들웨어 라이브러리에는 ST 독점 IO-Link 데모 스택이 포함되어 있습니다. STSW-IOD04K 소프트웨어 패키지는 IAR, Keil 및 STM32CubeIDE와 같은 다양한 통합 개발 환경(IDE)에서 사용할 수 있습니다. 또한 IODD도 포함되어 있습니다. file 사용자의 IO-Link 마스터에 업로드됩니다.

시작하기

위에view
STSW-IOD04K는 STM32Cube 기능을 확장합니다. 이 소프트웨어 패키지는 IO-Link 연결을 통해 연결된 IO-Link 마스터로 STEVAL-IOD004V1의 산업용 센서의 IO-Link 데이터 전송을 가능하게 합니다. 주요 패키지 기능은 다음과 같습니다.

• STM32G071EB 마이크로컨트롤러 기반 IO-Link 장치 애플리케이션을 구축하기 위한 펌웨어 패키지
• L6364W를 위한 IIS2MDC 및 ISM330DHCX MEMS 센서를 관리하기 위한 IO-Link 장치 데모 스택을 제공하는 미들웨어 라이브러리
• IO-Link 장치 센서 데이터 전송을 위한 즉시 사용 가능한 바이너리
• STM32Cube 덕분에 다양한 MCU 제품군 간에 쉽게 이식 가능
• 사용자 친화적인 무료 라이선스 조건

건축학
애플리케이션 소프트웨어는 다음 소프트웨어 계층을 통해 STEVAL-IOD004V1에 액세스합니다.

• STM32Cube HAL 계층은 상위 애플리케이션, 라이브러리 및 스택 계층과 상호 작용하기 위한 간단하고 일반적인 다중 인스턴스 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API) 세트를 제공합니다. 일반 및 확장 API가 있으며 일반 아키텍처를 기반으로 직접 구축됩니다. 미들웨어 계층과 같은 연속 계층이 주어진 마이크로컨트롤러 장치(MCU)에 대한 특정 하드웨어 구성 없이도 기능을 구현할 수 있습니다. 이 구조는 라이브러리 코드 재사용성을 개선하고 다른 장치에서 쉽게 이식할 수 있도록 보장합니다.
• 보드 지원 패키지(BSP) 계층은 MCU를 제외한 보드의 모든 주변 장치를 지원합니다. 이 제한된 API 세트는 LED, 사용자 버튼 등과 같은 특정 보드별 주변 장치에 대한 프로그래밍 인터페이스를 제공합니다. 이 인터페이스는 또한 특정 보드 버전을 식별하는 데 도움이 됩니다.

그림 1. STSW-IOD04K 소프트웨어 아키텍처

폴더

그림 2. STSW-IOD04K 폴더 구조

소프트웨어 패키지에는 다음 폴더가 포함되어 있습니다.

• 문서: 컴파일된 HTML file 소프트웨어 구성 요소와 API(각 프로젝트별로 하나씩)를 자세히 설명하는 소스 코드에서 생성됩니다.
• 드라이버: 지원되는 각 보드 또는 하드웨어 플랫폼을 위한 HAL 드라이버와 보드별 드라이버(온보드 구성 요소를 위한 드라이버 포함), ARM Cortex-M 프로세서 시리즈를 위한 CMSIS 공급업체 독립 하드웨어 추상화 계층.
• 미들웨어: IO-Link 미니 스택과 센서 관리를 특징으로 하는 라이브러리 및 프로토콜입니다.
• 프로젝트: samp산업용 IO-Link 멀티 센서 노드를 구현하는 le 애플리케이션. 이 애플리케이션은 세 가지 개발 환경을 위한 STM32G071EB 마이크로컨트롤러에 제공됩니다. ARM용 IAR Embedded Workbench, RealView 마이크로컨트롤러 개발 키트(MDK-ARM-STR) 및 STM32CubeIDE.

아피스
전체 사용자 API 기능 및 매개변수 설명이 포함된 자세한 기술 정보는 컴파일된 HTML에 있습니다. file "문서" 폴더에 있습니다.

Samp르 응용 프로그램 설명
프로젝트 폴더는 다음을 제공합니다.ampL004W 트랜시버와 ISM1DHCX/IIS6364MDC 산업용 센서를 탑재한 STEVAL-IOD330V2을 사용하는 애플리케이션입니다.
여러 IDE에 대해 빌드할 준비가 된 프로젝트를 사용할 수 있습니다. 바이너리 중 하나를 업로드할 수 있습니다. fileSTM04CubeProgrammer를 통한 STSW-IOD32K의 s 또는 IDE의 프로그래밍 기능. STEVAL-IOD004V1에 전원을 공급하고 펌웨어를 플래시하려면 아래 옵션 중 하나를 선택할 수 있습니다.

• MCU 프로그래머를 연결하세요(예:ample, STLINK-V3MINI)를 커넥터 J1을 통해 보드에 연결합니다. IO-Link 마스터에서 공급되는 24V로 보드에 전원을 공급합니다. 프로그래머에서 바이너리를 선택합니다. file 플래시한 다음 MCU 프로그래밍을 진행합니다.

메모
위의 절차를 수행하려면 USB 포트 두 개가 필요합니다(하나는 프로그래머용, 다른 하나는 IO-Link 마스터용).

• MCU 프로그래머를 연결하세요(예:ample, STLINK-V3MINI)를 커넥터 J1을 통해 보드에 연결합니다. J3.3를 통해 보드에 연결된 2V 전원 공급 장치로 MCU에 전원을 공급합니다(핀 2 = GND, 핀 4 = 3.3V). 프로그래머에서 바이너리를 선택합니다. file MCU를 플래시한 다음 프로그래밍합니다.

STLINK-V3MINI 프로그래머는 키트에 포함된 004핀 플랫 케이블을 통해 J1(1개 방식, 10줄)로 STEVAL-IOD14V8에 연결할 수 있습니다. 케이블의 오른쪽과 왼쪽에 있는 XNUMX개의 핀은 연결되지 않은 상태로 유지됩니다. 보드 상단을 보고 오른쪽에 IO-Link MXNUMX 커넥터를 두고 케이블은 아래에 표시된 것처럼 빨간색 선이 위쪽에 오도록 연결해야 합니다.

그림 3. STEVAL-IOD004V1 및 STLINK-V3MINI – 연결 다이어그램

STSW-IOD04K 펌웨어를 평가하려면 IODD를 업로드하세요. file IO-Link 마스터의 제어 도구에서 STEVAL-IOD004V1에 키트에 포함된 IO-Link 케이블과 어댑터 또는 다른 호환 케이블을 사용하여 연결합니다. 관련 제어 도구와 함께 다른 IO-Link 마스터 v1.1을 사용할 수 있습니다. ex에서amp섹션 2.2의 IO-Link 마스터는 P-NUCLEO-IOM01M1이고, 관련 제어 도구는 TEConcept(ST 파트너)에서 개발한 IO-Link 제어 도구이며, 연결은 M12 소켓과 자유 전선 케이블(Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR)을 통해 완료됩니다.

시스템 설정 가이드

하드웨어 설명

STEVAL-IOD04KT1 평가 키트
STEVAL-IOD04KT1은 L6364W IO-Link 듀얼 채널 디바이스 트랜시버의 기능을 활용하는 레퍼런스 디자인 키트입니다. 이 키트는 STEVAL-IOD004V1 메인 보드(판매 불가), STLINK-V3MINI 프로그래머 및 디버거 도구, 14핀 플랫 케이블, M8~M12 표준 산업용 커넥터 어댑터로 구성되어 있습니다. 이 키트는 마스터 IO-Link 허브(또는 적합한 PLC 인터페이스)에 연결되는 최신 스마트 산업용 센서 역할을 합니다. MCU, 센서 및 기타 논리 장치의 전원 공급 장치는 L6364W에 내장된 DC-DC 컨버터 컨트롤러에서 파생됩니다. 온보드 STM32G071EB 마이크로컨트롤러는 IO-Link 통신을 제어하는 ​​IO-Link 데모 스택 v.1.1과 L6364W 트랜시버 및 MEMS 산업용 센서를 관리하는 소프트웨어 코드를 실행합니다. 메인 보드의 작은 크기는 L6364W와 STM32G071EB의 CSP 패키지 옵션의 작은 크기 덕분에 달성되었습니다. 정상적인 작동을 위해 어댑터와 키트에 포함된 M8 커넥터를 통해 메인 보드를 IO-Link 마스터에 연결합니다. STM3G32EB를 새 펌웨어로 프로그래밍하려는 경우에만 플랫 케이블을 통해 동일한 보드를 STLINK-V071MINI에 연결합니다.

그림 4. STEVAL-IOD04KT1 평가 키트

하드웨어 설정

다음 단계에서는 P-NUCLEO-IOM004M1을 통해 STEVAL-IOD01V1을 제어하는 ​​방법을 설명합니다.

• 1단계. P-NUCLEO-IOM01M1을 004개의 와이어(L+, L-/GND 및 CQ)를 통해 STEVAL-IOD1V04에 연결합니다. STEVAL-IOD1KT8에는 M12(004방향 소켓)에서 M1(12방향 플러그) 커넥터까지 포함되어 있어 STEVAL-IOD004V1을 M01(소켓) 커넥터가 있는 모든 IO-Link 마스터에 쉽게 연결할 수 있습니다. STEVAL-IOD1V12을 P-NUCLEO-IOMXNUMXMXNUMX에 연결하는 가장 쉬운 방법은 한쪽에 MXNUMX(XNUMX방향 또는 XNUMX방향 소켓)가 있는 케이블과 다른 쪽에는 빈 와이어를 사용하는 것입니다(예:amp즉, Katlax p/n CBF12-S44N0-1.5BPUR).
• 2단계. P-NUCLEO-IOM01M1을 24V/1A 전원 공급 장치에 연결합니다. 다음 그림은 STSW-IOD01K를 실행하는 P-NUCLEO-IOM1M004과 STEVAL-IOD1V04을 연결하는 방법을 보여줍니다.
• 3단계. 노트북/PC에서 IO-Link Control Tool을 실행합니다.
• 4단계. 미니 USB 케이블을 사용하여 P-NUCLEO-IOM01M1을 IO-Link 제어 도구를 실행하는 노트북/PC에 연결합니다.
  메모
  5~13단계는 IO-Link 제어 도구에서 수행할 작업을 참조합니다.
• 5단계. IO-Link 제어 도구에서 [장치 선택]을 클릭하고 소프트웨어 패키지의 IODD 디렉토리에 COM004 또는 COM1 선택에 따라 STMicroelectronics-STEVAL-IOD38V20210429-1.1kBd-004-IODD1.xml 또는 STMicroelectronics-STEVAL-IOD230V20210429-1.1kBd-2-IODD3.xml을 업로드하기 위한 지침을 따릅니다.
• 6단계. 녹색 아이콘(왼쪽 상단 모서리)을 클릭하여 마스터를 연결합니다.
• 7단계. [전원 켜기]를 클릭하여 STEVAL-IOD004V1에 전원을 공급합니다. STEVAL-IOD004V1의 빨간색 LED가 깜박입니다.
• 8단계. [IO-Link]를 클릭하여 IO-Link 통신을 시작합니다. STEVAL-IOD004V1의 녹색 LED가 깜박입니다.
  메모
  기본적으로 통신은 가속도계로 구성된 ISM330DHCX로 시작됩니다.
• 9단계. [플롯]을 클릭하여 ISM330DHCX 가속도계에서 수집한 데이터를 플롯합니다.
• 10단계. 다른 센서와 데이터 교환을 활성화하려면 [매개변수 메뉴]>[프로세스 입력 선택]으로 이동합니다.
  • 10a 단계. 센서 이름(녹색 텍스트)을 두 번 클릭합니다.
  • 10b 단계. 사용 가능한 선택 사항에서 원하는 센서를 선택합니다.
  • 10c 단계. [선택 항목 쓰기]를 클릭하여 마스터와 장치를 정렬합니다. 아래에 표시된 대로 선택된 센서의 이름이 녹색이 ​​되면 절차가 완료됩니다.

그림 6. IO-Link 제어 도구 view (전amp르)

그림 7. IO-Link 제어 도구 view – 프로세스 데이터 플롯

• 평가 세션을 마치면 아래의 추가 단계를 따르세요.
• 11단계. [비활성화]를 클릭하여 IO-Link 통신을 중지합니다.
• 12단계. [전원 끄기]를 클릭하여 IO-Link 마스터가 IO-Link 장치에 전원을 공급하는 것을 중지합니다.
• 13단계. [연결 끊기]를 클릭하여 IO-Link Control Tool과 P-NUCLEO-IOM01M1 간의 통신을 중지합니다.
• 14단계. P-NUCLEO-IOM01M1에서 미니 USB 케이블을 분리합니다.
• 15단계. P-NUCLEO-IOM24M01에서 1V 공급을 분리합니다.

소프트웨어 설정
STM32G071EB 및 L6364W에 대한 IO-Link 애플리케이션 생성에 적합한 개발 환경을 설정하려면 다음이 필요합니다.

• STSW-IOD04K 펌웨어 및 관련 문서는 www.st.com에서 제공됩니다.
• 다음 개발 툴체인 및 컴파일러 중 하나:
  • ARM® 툴체인을 위한 IAR Embedded Workbench
  • 케일
  • STM32CubeIDE 플러스 ST-LINK/V2

개정 내역

표 1. 문서 개정 내역

테이블 목록

• 표 1. 문서 개정 내역 ………………………………………………………….. 9

그림 목록

• 그림 1. STSW-IOD04K 소프트웨어 아키텍처. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
• 그림 2. STSW-IOD04K 폴더 구조 . ...
• 그림 3. STEVAL-IOD004V1 및 STLINK-V3MINI – 연결 다이어그램 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
• 그림 4. STEVAL-IOD04KT1 평가 키트 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
• 그림 5. 터미널 설정. ...
• 그림 6. IO-Link 제어 도구 view (전amp르) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
• 그림 7. IO-Link 제어 도구 view – 프로세스 데이터 플롯 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

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