UM2201
Lietotāja rokasgrāmata
NUCLEO-F401RE MotionGR reāllaika žestu atpazīšanas bibliotēka
Darba sākšana ar MotionGR reāllaika žestu atpazīšanas bibliotēku X-CUBEMEMS1 paplašinājumā STM32Cube
Ievads
MotionGR ir starpprogrammatūras bibliotēkas daļa X-CUBE-MEMS1 programmatūru un darbojas STM32. Tas nodrošina reāllaika informāciju
par žestu, ko lietotājs tikko veicis ar ierīci, piemēram, mobilo tālruni.
Tas spēj atšķirt šādus žestus: pacelt, paskatīties, pamosties.
Šī bibliotēka ir paredzēta darbam tikai ar ST MEMS.
Algoritms tiek nodrošināts statiskās bibliotēkas formātā un ir paredzēts lietošanai STM32 mikrokontrolleros, kuru pamatā ir ARM® Cortex® -M3, ARM® Cortex® -M33, ARM® Cortex® -M4 vai ARM® Cortex® -M7 arhitektūra.
Tas ir uzcelts virsū STM32Kubs programmatūras tehnoloģija, kas atvieglo pārnesamību starp dažādiem STM32 mikrokontrolleriem.
Programmatūra tiek piegādāta kopā ar sample ieviešana turpinās X-NUCLEO-IKS4A1 or X-NUCLEO-IKS01A3 paplašināšanas plate uz a NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q or NUCLEO-L152RE attīstības padome.
Akronīmi un saīsinājumi
1. tabula. Akronīmu saraksts
| Akronīms | Apraksts |
| API | Lietojumprogrammu programmēšanas saskarne |
| BSP | Valdes atbalsta pakete |
| GUI | Grafiskais lietotāja interfeiss |
| HAL | Aparatūras abstrakcijas slānis |
| IDE | Integrēta attīstības vide |
MotionGR starpprogrammatūras bibliotēka X-CUBE-MEMS1 programmatūras paplašinājumā STM32Cube
2.1 MotionGR beidziesview
MotionGR bibliotēka paplašina funkcionalitāti X-CUBE-MEMS1 programmatūra.
Bibliotēka iegūst datus no akselerometra un sniedz informāciju par žestu, ko lietotājs tikko veicis ar ierīci.
Bibliotēka ir paredzēta tikai ST MEMS. Funkcionalitāte un veiktspēja, izmantojot citus MEMS sensorus, netiek analizēta un var būtiski atšķirties no dokumentā aprakstītā.
Sample ieviešana ir pieejama X-NUCLEO-IKS4A1 un X-NUCLEO-IKS01A3 izplešanās dēļi, uzstādīti uz a NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q or NUCLEO-L152RE attīstības padome.
2.2 MotionGR bibliotēka
Tehniskā informācija, kas pilnībā apraksta MotionGR API funkcijas un parametrus, ir atrodama MotionGR_Package.chm apkopotajā HTML. file atrodas mapē Dokumentācija.
2.2.1 MotionGR bibliotēkas apraksts
MotionGR žestu atpazīšanas bibliotēka pārvalda datus, kas iegūti no akselerometra; tajā ir:
- iespēja atšķirt šādas darbības: pacelt, paskatīties, pamosties
- atpazīšana, pamatojoties tikai uz akselerometra datiem
- nepieciešamie akselerometra dati samplinga frekvence ir 50 Hz
- resursu prasības:
– Cortex-M3: 10.0 kB koda un 4.4 kB datu atmiņa
– Cortex-M33: 10.1 kB koda un 4.4 kB datu atmiņa
– Cortex-M4: 10.2 kB koda un 4.4 kB datu atmiņa
– Cortex-M7: 10.3 kB koda un 4.4 kB datu atmiņa - pieejams ARM® Cortex®-M3, ARM® Cortex® -M33, ARM® Cortex® -M4 un ARM® Cortex® -M7 arhitektūrām
2.2.2. MotionGR API
MotionGR bibliotēkas API ir:
- uint8_t MotionGR_GetLibVersion(char *version)
– izgūst bibliotēkas versiju
– *versija ir rādītājs uz 35 rakstzīmju masīvu
– atgriež rakstzīmju skaitu versijas virknē - void MotionGR_Initialize(void)
– veic MotionGR bibliotēkas inicializāciju un iekšējā mehānisma iestatīšanu
Piezīme: Šī funkcija ir jāizsauc pirms žestu atpazīšanas bibliotēkas izmantošanas, un ir jāiespējo CRC modulis STM32 mikrokontrollerī (RCC perifērijas pulksteņa iespējošanas reģistrā).
- Void MotionGR_Update(MGR_input_t *data_in, MGR_output_t *data_out)
– izpilda žestu atpazīšanas algoritmu
– parametrs *data_in ir rādītājs uz struktūru ar ievades datiem
– struktūras tipa MGR_input_t parametri ir:
◦ AccX ir akselerometra sensora vērtība X asī, g
◦ AccY ir akselerometra sensora vērtība Y asī, g
◦ AccZ ir akselerometra sensora vērtība Z asī, g
– parametrs *data_out ir rādītājs uz enumu ar šādiem vienumiem:
◦ MGR_NOGESTURE = 0
◦ MGR_PICKUP = 1
◦ MGR_GLANCE = 2
◦ MGR_WAKEUP = 3 - void MotionGR_SetOrientation_Acc (const char *acc_orientation)
– šo funkciju izmanto, lai iestatītu akselerometra datu orientāciju
– konfigurācija parasti tiek veikta uzreiz pēc MotionGR_Initialize funkcijas izsaukuma
– *acc_orientation parametrs ir rādītājs uz trīs rakstzīmju virkni, kas norāda katras akselerometra datu izvadei izmantotās atskaites rāmja pozitīvās orientācijas virzienu secībā x, y, z. Derīgās vērtības ir: n (ziemeļi) vai s (dienvidi), w (rietumi) vai e (austrumi), u (augšup) vai d (uz leju).
– Kā parādīts zemāk esošajā attēlā, akselerometra sensoram X-NUCLEO-IKS4A1 ir SEU (x – dienvidi, y – austrumi, z – augšup), tāpēc virkne ir: “seu”.
1. attēls. Piemampsensoru orientācijas
2.2.3. API plūsmas diagramma
2. attēls. MotionGR API loģiskā secība
2.2.4 Demonstrācijas kods
Šis demonstrācijas kods nolasa datus no akselerometra sensora un iegūst žesta kodu.
2.2.5. Algoritma veiktspēja
Žestu atpazīšanas algoritms izmanto tikai datus no akselerometra un darbojas zemā frekvencē (50 Hz), lai samazinātu enerģijas patēriņu.
Tas nosaka un nodrošina reāllaika informāciju par šādiem lietotāja žestiem:
- pacelt: dēļa pacelšana/pacelšana no galda;
- skatiens: tāfeles pagriešana par aptuveni 30°, līdzīgs žestam, pagriežot tālruni, lai uz to paskatītos;
- pamosties: kratīšanas darbība.
2. tabula. Algoritma darbības laiks (µs) Cortex-M4, Cortex-M3
| Cortex-M4 STM32F401RE ar 84 MHz | Cortex-M3 STM32L152RE pie 32 MHz | ||||
| Min | Vid | Maks | Min | Vid | Maks |
| 136 | 240 | 341 | 473 | 870 | 1235 |
3. tabula. Algoritma darbības laiks (µs) Cortex-M33 un Cortex-M7
| Cortex-M33 STM32U575ZI-Q pie 160 MHz | Cortex-M7 STM32F767ZI pie 96 MHz | ||||
| Min | Vid | Maks | Min | Vid | Maks |
| 87 | 140 | 191 | 459 | 504 | 808 |
2.3 Sample pieteikumu
Ar MotionGR starpprogrammatūru var viegli manipulēt, lai izveidotu lietotāja lietojumprogrammas; kāampPieteikums ir pieejams mapē Lietojumprogramma.
Tas ir paredzēts darbam uz a NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q or NUCLEO-L152RE izstrādes plate, kas savienota ar X-NUCLEO-IKS4A1 vai X-NUCLEO-IKS01A3 paplašināšanas plati.
Lietojumprogramma reāllaikā atpazīst veiktos žestus.
3. attēls. STM32 Nucleo: gaismas diodes, poga, džemperis
Augšējā attēlā ir redzama lietotāja poga B1 un trīs NUCLEO-F401RE plates gaismas diodes. Kad plate ir ieslēgta, LED LD3 (PWR) iedegas.
Lai pārraudzītu reāllaika datus, ir nepieciešams USB kabeļa savienojums. Plate tiek darbināta no datora, izmantojot USB savienojumu. Šis darba režīms ļauj lietotājam parādīt atklāto žestu, akselerometra datus, laiku stamp un, visbeidzot, citus sensora datus reāllaikā, izmantojot MEMS-studija.
2.4 MEMS Studio lietojumprogramma
Sample lietojumprogrammu lietojumi MEMS-studija lietojumprogrammu, kuru var lejupielādēt no www.st.com.
1. darbība. Pārliecinieties, vai ir instalēti nepieciešamie draiveri un STM32 Nucleo plate ar atbilstošu paplašināšanas plati ir pievienota datoram.
2. darbība. Palaidiet MEMS-studija lietojumprogrammu, lai atvērtu lietojumprogrammas galveno logu.
Ja datoram ir pievienota STM32 Nucleo plate ar atbalstītu programmaparatūru, tā tiek automātiski noteikta.
Nospiediet pogu [Connect], lai izveidotu savienojumu ar novērtēšanas paneli.
4. attēls. MEMS-Studio — savienojums
3. darbība. Savienojot ar STM32 Nucleo plati ar atbalstītu programmaparatūru, tiek atvērta cilne [Library Evaluation].
Lai sāktu un apturētu datu straumēšanu, pārslēdziet atbilstošo [Sākt]. 
vai [Apturēt] 
pogu ārējā vertikālajā rīkjoslā.
Dati, kas nāk no pievienotā sensora, var būt viewed atlasot cilni [Datu tabula] iekšējā vertikālajā rīkjoslā.
5. attēls. MEMS-Studio – Bibliotēkas novērtējums – datu tabula
4. darbība. Noklikšķiniet uz [Žestu atpazīšana], lai atvērtu speciālo lietojumprogrammas logu.
6. attēls. MEMS-Studio – bibliotēkas novērtējums – žestu atpazīšana
5. darbība. Noklikšķiniet uz [Saglabāt File], lai atvērtu datu reģistrēšanas konfigurācijas logu. Atlasiet sensora un žestu atpazīšanas datus, kas jāsaglabā mapē file. Saglabāšanu var sākt vai pārtraukt, noklikšķinot uz atbilstošās pogas.
7. attēls. MEMS-Studio – Bibliotēkas novērtējums – Saglabāt File
6. darbība. Datu ievadīšanas režīmā var nosūtīt iepriekš iegūtos datus uz bibliotēku un saņemt rezultātu. Vertikālajā rīkjoslā atlasiet cilni [Datu ievadīšana], lai atvērtu speciālo view šai funkcionalitātei.
8. attēls. MEMS-Studio – Bibliotēkas novērtējums – datu ievade
7. darbība. Noklikšķiniet uz pogas [Pārlūkot], lai atlasītu file ar iepriekš uzņemtajiem datiem CSV formātā.
Dati tiks ielādēti tabulā pašreizējā view.
Citas pogas kļūs aktīvas. Jūs varat noklikšķināt uz:
– Poga [Bezsaistes režīms], lai ieslēgtu/izslēgtu programmaparatūras bezsaistes režīmu (režīms, kurā tiek izmantoti iepriekš uzņemtie dati).
– pogas [Sākt]/[Apturēt]/[Solis]/[Atkārtot], lai kontrolētu datu padevi no MEMS-Studio uz bibliotēku.
Atsauces
Visi tālāk minētie resursi ir brīvi pieejami vietnē www.st.com.
- UM1859: darba sākšana ar X-CUBE-MEMS1 kustības MEMS un vides sensora programmatūras paplašināšanu STM32Cube
- UM1724: STM32 Nucleo-64 plates (MB1136)
- UM3233: darba sākšana ar MEMS-Studio
Pārskatīšanas vēsture
4. tabula. Dokumentu pārskatīšanas vēsture
| Datums | Versija | Izmaiņas |
| 06-jūnijs-2017 | 1 | Sākotnējā izlaišana. |
| 26. janvāris — 2018. janvāris | 2 | Pievienotas atsauces uz NUCLEO-L152RE izstrādes plati un 2. tabulu. Pagājušā laika (μs) algoritms. |
| 20. gada 2018. marts | 3 | Atjaunināts ievads un MotionGR sadaļa 2.1view. |
| 21. gada 2019. februāris | 4 | Atjaunināts 1. attēls. Piemampsensoru orientāciju le, 2. tabula. Pagājušā laika (µs) algoritms un 3. attēls. STM32 Nucleo: gaismas diodes, poga, džemperis. Pievienota X-NUCLEO-IKS01A3 paplašināšanas plates saderības informācija. |
| 24. gada 2020. marts | 5 | Atjaunināts ievads, sadaļa 2.2.1. MotionGR bibliotēkas apraksts un 2.2.5. sadaļa Algoritma veiktspēja. Pievienota ARM Cortex-M7 arhitektūras saderības informācija. |
| 17-septembris-2024 | 6 | Atjaunināts Sadaļas ievads, 2.1. sadaļa: MotionGR beigusiesview, 2.2.1. sadaļa: MotionGR bibliotēka apraksts, 2.2.2. sadaļa: MotionGR API, 2.2.5. sadaļa. Algoritma veiktspēja, 2.3. sadaļa: Sample pieteikumu, 2.4. sadaļa: MEMS Studio lietojumprogramma |
SVARĪGS PAZIŅOJUMS – UZMANĪGI IZLASIET
STMicroelectronics NV un tā meitasuzņēmumi (“ST”) patur tiesības jebkurā laikā bez brīdinājuma veikt izmaiņas, labojumus, uzlabojumus, modifikācijas un uzlabojumus ST izstrādājumos un/vai šajā dokumentā. Pirms pasūtījuma veikšanas pircējiem jāiegūst jaunākā atbilstošā informācija par ST produktiem. ST produkti tiek pārdoti saskaņā ar ST pārdošanas noteikumiem un nosacījumiem, kas ir spēkā pasūtījuma apstiprināšanas brīdī.
Pircēji ir pilnībā atbildīgi par ST produktu izvēli, izvēli un lietošanu, un ST neuzņemas nekādu atbildību par palīdzību pielietošanā vai pircēja produktu dizainu.
ST šeit nepiešķir nekādas tiešas vai netiešas licences jebkādām intelektuālā īpašuma tiesībām.
ST produktu tālākpārdošana ar noteikumiem, kas atšķiras no šeit norādītās informācijas, anulē jebkādu ST piešķirto garantiju šādam produktam.
ST un ST logotips ir ST preču zīmes. Papildinformāciju par ST preču zīmēm skatiet www.st.com/trademarks. Visi pārējie produktu vai pakalpojumu nosaukumi ir to attiecīgo īpašnieku īpašums.
Informācija šajā dokumentā aizstāj un aizstāj informāciju, kas iepriekš sniegta jebkurās iepriekšējās šī dokumenta versijās.
© 2024 STMicroelectronics – visas tiesības paturētas
UM2201 — 6. rev. — 2024. gada septembris
Lai iegūtu papildinformāciju, sazinieties ar vietējo
STMicroelectronics tirdzniecības birojs.
www.st.com
Dokumenti / Resursi
 |
ST NUCLEO-F401RE MotionGR reāllaika žestu atpazīšanas bibliotēka [pdfLietotāja rokasgrāmata NUCLEO-F401RE, NUCLEO-U575ZI-Q, NUCLEO-L152RE, NUCLEO-F401RE MotionGR reāllaika žestu atpazīšanas bibliotēka, NUCLEO-F401RE, MotionGR reāllaika žestu atpazīšanas bibliotēka, laika žestu atpazīšanas bibliotēka, Gesture bibliotēka |