UM2201
Manual pengguna
Perpustakaan Pengecaman Gerak Isyarat Masa Nyata NUCLEO-F401RE MotionGR
Bermula dengan perpustakaan pengecaman gerak isyarat masa nyata MotionGR dalam pengembangan X-CUBEMEMS1 untuk STM32Cube
pengenalan
MotionGR ialah sebahagian perpustakaan middleware X-CUBE-MEMS1 perisian dan berjalan pada STM32. Ia menyediakan maklumat masa nyata
tentang gerak isyarat yang baru dilakukan oleh pengguna dengan peranti, seperti telefon bimbit.
Ia dapat membezakan gerak isyarat berikut: angkat, pandang, bangun.
Pustaka ini bertujuan untuk berfungsi dengan ST MEMS sahaja.
Algoritma disediakan dalam format perpustakaan statik dan direka bentuk untuk digunakan pada mikropengawal STM32 berdasarkan seni bina ARM® Cortex® -M3, ARM® Cortex® -M33, ARM® Cortex® -M4 atau ARM® Cortex® -M7.
Ia dibina di atas STM32Cube teknologi perisian yang memudahkan kemudahalihan merentas mikropengawal STM32 yang berbeza.
Perisian ini disertakan dengan samppelaksanaan le berjalan pada X-NUCLEO-IKS4A1 or X-NUCLEO-IKS01A3 papan pengembangan pada a NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q or NUCLEO-L152RE lembaga pembangunan.
Akronim dan singkatan
Jadual 1. Senarai akronim
| Akronim | Penerangan |
| API | Antara muka pengaturcaraan aplikasi |
| BSP | Pakej sokongan papan |
| GUI | Antara muka pengguna grafik |
| HAL | Lapisan abstraksi perkakasan |
| IDE | Persekitaran pembangunan bersepadu |
Pustaka middleware MotionGR dalam pengembangan perisian X-CUBE-MEMS1 untuk STM32Cube
2.1 MotionGR tamatview
Perpustakaan MotionGR memperluaskan fungsi X-CUBE-MEMS1 perisian.
Pustaka memperoleh data daripada pecutan dan memberikan maklumat tentang gerak isyarat yang baru dilakukan oleh pengguna dengan peranti itu.
Perpustakaan ini direka untuk ST MEMS sahaja. Kefungsian dan prestasi apabila menggunakan penderia MEMS lain tidak dianalisis dan boleh berbeza dengan ketara daripada apa yang diterangkan dalam dokumen.
Samppelaksanaan le tersedia untuk X-NUCLEO-IKS4A1 dan X-NUCLEO-IKS01A3 papan pengembangan, dipasang pada a NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q or NUCLEO-L152RE lembaga pembangunan.
2.2 Perpustakaan MotionGR
Maklumat teknikal yang menerangkan sepenuhnya fungsi dan parameter API MotionGR boleh didapati dalam HTML tersusun MotionGR_Package.chm file terdapat dalam folder Dokumentasi.
2.2.1 Penerangan perpustakaan MotionGR
Pustaka pengecaman gerak isyarat MotionGR mengurus data yang diperoleh daripada pecutan; ia mempunyai ciri:
- kemungkinan untuk membezakan antara aktiviti berikut: angkat, pandang, bangun
- pengecaman hanya berdasarkan data pecutan
- data pecutan yang diperlukan sampfrekuensi ling ialah 50 Hz
- keperluan sumber:
– Korteks-M3: 10.0 kB kod dan 4.4 kB memori data
– Korteks-M33: 10.1 kB kod dan 4.4 kB memori data
– Korteks-M4: 10.2 kB kod dan 4.4 kB memori data
– Korteks-M7: 10.3 kB kod dan 4.4 kB memori data - tersedia untuk seni bina ARM® Cortex®-M3, ARM® Cortex® -M33, ARM® Cortex® -M4 dan ARM® Cortex® -M7
2.2.2 MotionGR API
API perpustakaan MotionGR ialah:
- uint8_t MotionGR_GetLibVersion(char *versi)
– mendapatkan semula versi perpustakaan
– *versi ialah penunjuk kepada tatasusunan 35 aksara
– mengembalikan bilangan aksara dalam rentetan versi - void MotionGR_Initialize(void)
– melakukan permulaan perpustakaan MotionGR dan persediaan mekanisme dalaman
Nota: Fungsi ini mesti dipanggil sebelum menggunakan pustaka pengecaman gerak isyarat dan modul CRC dalam mikropengawal STM32 (dalam RCC persisian clock enable register) perlu didayakan.
- batalkan MotionGR_Update(MGR_input_t *data_in, MGR_output_t *data_out)
– melaksanakan algoritma pengecaman gerak isyarat
– *parameter data_in ialah penunjuk kepada struktur dengan data input
– parameter untuk jenis struktur MGR_input_t ialah:
◦ AccX ialah nilai penderia pecutan dalam paksi X dalam g
◦ AccY ialah nilai sensor pecutan dalam paksi Y dalam g
◦ AccZ ialah nilai sensor pecutan dalam paksi Z dalam g
– *parameter data_out ialah penunjuk ke enum dengan item berikut:
◦ MGR_NOGESTURE = 0
◦ MGR_PICKUP = 1
◦ MGR_GLANCE = 2
◦ MGR_WAKEUP = 3 - batalkan MotionGR_SetOrientation_Acc (const char *acc_orientation)
– fungsi ini digunakan untuk menetapkan orientasi data pecutan
– konfigurasi biasanya dilakukan sejurus selepas panggilan fungsi MotionGR_Initialize
– *parameter acc_orientation ialah penunjuk kepada rentetan tiga aksara yang menunjukkan arah setiap orientasi positif bingkai rujukan yang digunakan untuk output data pecutan, dalam jujukan x, y, z. Nilai yang sah ialah: n (utara) atau s (selatan), w (barat) atau e (timur), u (atas) atau d (bawah).
– Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, penderia pecutan X-NUCLEO-IKS4A1 mempunyai SEU (x – Selatan, y – Timur, z – Atas), jadi rentetannya ialah: “seu”.
Rajah 1. Cthample orientasi sensor
2.2.3 Carta alir API
Rajah 2. Jujukan logik MotionGR API
2.2.4 Kod demo
Kod tunjuk cara berikut membaca data daripada penderia pecutan dan mendapat kod gerak isyarat.
2.2.5 Prestasi algoritma
Algoritma pengecaman gerak isyarat hanya menggunakan data daripada pecutan dan berjalan pada frekuensi rendah (50 Hz) untuk mengurangkan penggunaan kuasa.
Ia mengesan dan menyediakan maklumat masa nyata tentang gerak isyarat pengguna berikut:
- angkat: menaikkan/mengangkat papan dari meja;
- pandang: kira-kira 30° putaran papan, serupa dengan gerak isyarat memutar telefon untuk melihatnya;
- bangun: tindakan menggoncang.
Jadual 2. Algoritma berlalu masa (µs) Cortex-M4, Cortex-M3
| Cortex-M4 STM32F401RE pada 84 MHz | Cortex-M3 STM32L152RE pada 32 MHz | ||||
| Min | Purata | Maks | Min | Purata | Maks |
| 136 | 240 | 341 | 473 | 870 | 1235 |
Jadual 3. Algoritma berlalu masa (µs) Cortex-M33 dan Cortex-M7
| Korteks- M33 STM32U575ZI-Q pada 160 MHz | Korteks- M7 STM32F767ZI pada 96 MHz | ||||
| Min | Purata | Maks | Min | Purata | Maks |
| 87 | 140 | 191 | 459 | 504 | 808 |
2.3 Samppermohonan itu
Perisian tengah MotionGR boleh dimanipulasi dengan mudah untuk membina aplikasi pengguna; sebagaiampaplikasi disediakan dalam folder Aplikasi.
Ia direka untuk berjalan pada a NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q or NUCLEO-L152RE papan pembangunan disambungkan ke papan pengembangan X-NUCLEO-IKS4A1 atau X-NUCLEO-IKS01A3.
Aplikasi ini mengiktiraf gerak isyarat yang dilakukan dalam masa nyata.
Rajah 3. Nukleo STM32: LED, butang, pelompat
Rajah di atas menunjukkan butang pengguna B1 dan tiga LED papan NUCLEO-F401RE. Setelah papan dikuasakan, LED LD3 (PWR) dihidupkan.
Sambungan kabel USB diperlukan untuk memantau data masa nyata. Papan dikuasakan oleh PC melalui sambungan USB. Mod kerja ini membolehkan pengguna memaparkan gerak isyarat yang dikesan, data pecutan, masa stamp dan akhirnya data sensor lain, dalam masa nyata, menggunakan MEMS-Studio.
2.4 Aplikasi MEMS Studio
Samppenggunaan aplikasi le MEMS-Studio aplikasi, yang boleh dimuat turun dari www.st.com.
Langkah 1. Pastikan pemacu yang diperlukan dipasang dan STM32 Nukleo papan dengan papan pengembangan yang sesuai disambungkan ke PC.
Langkah 2. Lancarkan MEMS-Studio aplikasi untuk membuka tetingkap aplikasi utama.
Jika papan Nukleo STM32 dengan perisian tegar yang disokong disambungkan ke PC, ia dikesan secara automatik.
Tekan butang [Sambung] untuk mewujudkan sambungan ke papan penilaian.
Rajah 4. MEMS-Studio – Sambung
Langkah 3. Apabila disambungkan ke papan Nukleo STM32 dengan tab perisian tegar yang disokong [Penilaian Perpustakaan] dibuka.
Untuk memulakan dan menghentikan penstriman data, togol [Mula] yang sesuai 
atau [Berhenti] 
butang pada bar alat menegak luar.
Data yang datang dari sensor yang disambungkan boleh viewed memilih tab [Data Table] pada bar alat menegak dalam.
Rajah 5. MEMS-Studio – Penilaian Perpustakaan – Jadual Data
Langkah 4. Klik pada [Pengiktirafan Isyarat] untuk membuka tetingkap aplikasi khusus.
Rajah 6. MEMS-Studio – Penilaian Perpustakaan – Pengecaman Gerak Isyarat
Langkah 5. Klik pada [Simpan Ke File] untuk membuka tetingkap konfigurasi dataloging. Pilih data pengecaman penderia dan gerak isyarat untuk disimpan dalam file. Anda boleh mula atau berhenti menyimpan dengan mengklik pada butang yang sepadan.
Rajah 7. MEMS-Studio – Penilaian Perpustakaan – Simpan Ke File
Langkah 6. Mod Suntikan Data boleh digunakan untuk menghantar data yang diperoleh sebelum ini ke perpustakaan dan menerima hasilnya. Pilih tab [Suntikan Data] pada bar alat menegak untuk membuka khusus view untuk fungsi ini.
Rajah 8. MEMS-Studio – Penilaian Perpustakaan – Suntikan Data
Langkah 7. Klik pada butang [Semak imbas] untuk memilih file dengan data yang ditangkap sebelum ini dalam format CSV.
Data akan dimuatkan ke dalam jadual dalam arus view.
Butang lain akan menjadi aktif. Anda boleh klik pada:
– Butang [Mod Luar Talian] untuk menghidupkan/mematikan mod luar talian perisian tegar (mod menggunakan data yang ditangkap sebelum ini).
– Butang [Mula]/[Berhenti]/[Langkah]/[Ulang] untuk mengawal suapan data daripada MEMS-Studio ke pustaka.
Rujukan
Semua sumber berikut tersedia secara percuma di www.st.com.
- UM1859: Bermula dengan MEMS gerakan X-CUBE-MEMS1 dan pengembangan perisian sensor alam sekitar untuk STM32Cube
- UM1724: Papan STM32 Nucleo-64 (MB1136)
- UM3233: Bermula dengan MEMS-Studio
Sejarah semakan
Jadual 4. Sejarah semakan dokumen
| tarikh | Versi | Perubahan |
| 06-Jun-2017 | 1 | Keluaran awal. |
| 26-Jan-2018 | 2 | Menambahkan rujukan kepada papan pembangunan NUCLEO-L152RE dan Jadual 2. Algoritma masa berlalu (μs). |
| 20-Mac-2018 | 3 | Pengenalan Kemas Kini dan Bahagian 2.1 MotionGR berakhirview. |
| 21-Feb-2019 | 4 | Dikemaskini Rajah 1. Cthamporientasi penderia, Jadual 2. Algoritma masa berlalu (µs) dan Rajah 3. Nukleo STM32: LED, butang, pelompat. Menambah maklumat keserasian papan pengembangan X-NUCLEO-IKS01A3. |
| 24-Mac-2020 | 5 | Pengenalan Kemas Kini, Bahagian 2.2.1 Penerangan perpustakaan MotionGR dan Bahagian 2.2.5 Prestasi algoritma. Menambah maklumat keserasian seni bina ARM Cortex-M7. |
| 17-Sep-2024 | 6 | dikemas kini Bahagian Pengenalan, Bahagian 2.1: MotionGR berakhirview, Bahagian 2.2.1: Perpustakaan MotionGR penerangan, Bahagian 2.2.2: MotionGR API, Bahagian 2.2.5: Prestasi algoritma, Bahagian 2.3: Samppermohonan itu, Bahagian 2.4: Aplikasi MEMS Studio |
NOTIS PENTING – BACA DENGAN TELITI
STMicroelectronics NV dan anak syarikatnya (“ST”) berhak untuk membuat perubahan, pembetulan, penambahbaikan, pengubahsuaian dan penambahbaikan pada produk ST dan/atau pada dokumen ini pada bila-bila masa tanpa notis. Pembeli hendaklah mendapatkan maklumat terkini berkaitan produk ST sebelum membuat pesanan. Produk ST dijual menurut terma dan syarat jualan ST yang ada pada masa penerimaan pesanan.
Pembeli bertanggungjawab sepenuhnya untuk pilihan, pemilihan dan penggunaan produk ST dan ST tidak bertanggungjawab untuk bantuan permohonan atau reka bentuk produk pembeli.
Tiada lesen, nyata atau tersirat, kepada mana-mana hak harta intelek diberikan oleh ST di sini.
Jualan semula produk ST dengan peruntukan yang berbeza daripada maklumat yang dinyatakan di sini akan membatalkan sebarang waranti yang diberikan oleh ST untuk produk tersebut.
ST dan logo ST adalah tanda dagangan ST. Untuk maklumat tambahan tentang tanda dagangan ST, rujuk kepada www.st.com/trademarks. Semua nama produk atau perkhidmatan lain adalah hak milik pemilik masing-masing.
Maklumat dalam dokumen ini menggantikan dan menggantikan maklumat yang dibekalkan sebelum ini dalam mana-mana versi terdahulu dokumen ini.
© 2024 STMicroelectronics – Hak cipta terpelihara
UM2201 – Rev 6 – September 2024
Untuk maklumat lanjut hubungi tempatan anda
Pejabat jualan STMicroelectronics.
www.st.com
Dokumen / Sumber
 |
Perpustakaan Pengecaman Gerak Isyarat Masa Nyata ST NUCLEO-F401RE MotionGR [pdf] Manual Pengguna NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q, NUCLEO-L152RE, NUCLEO-F401RE MotionGR Perpustakaan Pengecaman Gerak Isyarat Masa Nyata, NUCLEO-F401RE, Perpustakaan Pengecaman Gerak Isyarat Masa Nyata MotionGR, Perpustakaan Pengecaman Gerak Isyarat Masa, Perpustakaan Pengecaman Gerak Isyarat, Ges |