Uživatelská příručka softwaru STMicroelectronics UM3230 X-LINUX-SPN1

Způsob ovládání: GPIO pomocí libgpiod
Podporováno desky:
- Deska X-NUCLEO-IHM15A1 založená na ovladači STSPIN840
- Deska X-NUCLEO-IHM12A1 založená na ovladači STSPIN240

Návod k použití produktu

Začínáme se softwarem X-LINUX-SPN1
X-LINUX-SPN1 je softwarový balík navržený pro demonstraci zařízení rodiny STSPIN na platformě STM32MP.
Funkce softwaru X-LINUX-SPN1
Software poskytuje ovladače a aplikace uživatelského prostoru pro ovládání více kanálů ovladače motoru.

Architektura X-LINUX-SPN1
Software využívá libgpiod k ovládání motorových ovladačů přes GPIO. Zahrnuje Python API a aplikaci uživatelského rozhraní založenou na GTK pro snadné propojení.
Struktura balíčku X-LINUX-SPN1
Balíček obsahuje různé komponenty včetně Python API, zdrojového kódu aplikace GTK a zdrojů uživatelského rozhraní, jako jsou obrázky a ikony.

5. Nastavení hardwaru
Software podporuje desky X-NUCLEO-IHM15A1 a X-NUCLEO-IHM12A1 založené na ovladačích STSPIN840 a STSPIN240.

Často kladené otázky (FAQ)

Otázka: Mohu vyvíjet vlastní aplikace pomocí balíčku X-LINUX-SPN1?
Odpověď: Ano, vývojáři mohou vytvářet své vlastní aplikace pomocí poskytovaných Python API v balíčku.
Otázka: Jaké jsou hlavní vlastnosti ovladačů motoru STSPIN840 a STSPIN240?
Odpověď: STSPIN840 je vhodný pro aplikace s kompaktními motory s možností paralelního provozu, zatímco STSPIN240 může ovládat dva kartáčované stejnosměrné motory současně s různými ochranami pro průmyslové použití.

Uživatelská příručka
Začínáme se softwarem X-LINUX-SPN1

Zavedení

X-LINUX-SPN1 je softwarový balík založený na OpenSTLinux k demonstraci zařízení rodiny STSPIN na mikroprocesorové platformě STM32MP. Poskytuje linuxový software (ovladače, rozhraní API a aplikace) pro cílení na rozšiřující desky založené na ovladačích motorů rodiny STSPIN. Software lze použít jako výchozí bod pro vývoj složitějších aplikací pro řízení motoru. Přiložená aplikace a ovladače běží na jádře Cortex-A MPU.

Obrázek 1. Balíček X-LINUX-SPN1

Popis

Softwarové funkce X-LINUX-SPN1
Rozšiřující software X-LINUX-SPN1 poskytuje ovladače a aplikace uživatelského prostoru běžící na platformě STM32MP pro ovládání více kanálů ovladače motoru.
Softwarový balík X-LINUX-SPN1 se skládá z následujících komponent:

Python API
Aplikace uživatelského rozhraní založená na GTK

Architektura X-LINUX-SPN1
Software používá libgpiod k ovládání ovladačů motoru přes GPIO.

Poskytovaná aplikace GTK je postavena na Python API a poskytuje rozhraní připravené k použití. Vývojáři aplikací však mohou psát své vlastní aplikace pomocí Python API dodávaných s tímto balíčkem.

Struktura balíčku X-LINUX-SPN1

Obsah balení je popsán níže.

"aplikace":
- „x_linux_spn1“: Tato složka obsahuje zdroje pro API a UI App
- „pictures“: Všechny zdroje obrázků a ikon vyžadované aplikací uživatelského rozhraní jsou přítomny v této složce.
- „ihm12_api.py“ a „ihm15_api.py“: Tyto files implementuje API používané k ovládání příslušných motorových ovladačů.
- „spn1_ui.py“: Obsahuje zdrojový kód aplikace uživatelského rozhraní založeného na GTK.
- „spn1_ui.glade“: Toto file je generován nástrojem „Glade“ a obsahuje konfiguraci widgetů používanou v UI App.
- „spn1_ui.css“: Obsahuje vizuální styly používané widgety v UI App.
„080-x-linux-spn1.yaml“: Toto file přidá položku nabídky do výchozí ukázkové aplikace, která je dodávána s testovacími/objevovacími kartami STM32MP1
"deploy.sh": Toto je skript nasazení použitý k nasazení filez hostitelského počítače na desku MPU. Kopíruje to files na správné místo v MPU filesystém, takže spouštěč ukázky při spuštění rozpozná a načte novou aplikaci.

Nastavení hardwaru

Aktuální balíček poskytuje softwarovou podporu pro následující desky

Deska X-NUCLEO-IHM15A1 založená na ovladači STSPIN840. STSPIN840 je cenově dostupné a snadno použitelné řešení pro implementaci aplikací s kompaktním motorem, jako jsou termální tiskárny, robotika a hračky. Podporuje také paralelní provoz, kde funguje jako stejnosměrný měnič s jedním kartáčem s dvojnásobnou proudovou schopností. Díky omezovačům proudu a kompletní sadě ochranných funkcí je vhodný pro spolehlivé aplikace.
Deska X-NUCLEO-IHM12A1 založená na ovladači STSPIN240. STSPIN240 může ovládat dva kartáčované stejnosměrné motory současně. Dodává se ve velmi malém pouzdře 4×4 QFN a výkonu s nízkým odporemtagE. Může také pracovat v paralelním režimu jako jediný full-bridge driver s vyšší proudovou schopností. Má dva regulátory proudu PWM, které může uživatel nastavit. Má režim nízké spotřeby a několik ochran pro napájenítagE. Je vhodný pro náročné průmyslové aplikace.

Následující verze balíčku přidají podporu pro více ovladačů motorů.

Obrázek 6. X-NUCLEO-IHM12A1

Deska se zapojuje do konektorů Arduino dostupných na zadní straně vyhledávacích desek STM32MP157F-DK2, jak je znázorněno níže.
Obrázek 7. X-NUCLEO-IHM15A1 namontovaný na STM32MP157F-DK2

Nastavení softwaru

Tato část popisuje nastavení softwaru, které je nutné pro vytvoření, flashování, nasazení a spuštění aplikace.

Doporučené předpoklady PC
Musí být použit počítač se systémem Linux® pod Ubuntu® 20.04 nebo 22.04. Vývojář může následovat níže uvedený odkaz. https://wiki.st.com/stm32mpu/wiki/PC_prerequisites
Postupujte podle pokynů na wiki stránce ST Blikající obrázek a připravte zaváděcí SD kartu se startovacím balíčkem. Alternativně lze také použít počítač se systémem Windows/Mac, v takovém případě budou užitečné následující nástroje:
- STM32CubeProgrammer pro flashování obrazu balíčku spuštěného OpenSTLinux na SD kartu
- TeraTerm nebo PuTTY pro přístup k rozhraní konzoly přes USB
- winscp zkopírujte aplikaci na desku MPU
  Při odkazování na instrukce kódu se používají následující konvence.
- #Comments: Komentář popisující kroky
- PC>$ : Příkazový řádek vývoje nebo hostitelského PC/stroje. Text za $ je příkaz Board>$ : Příkazový řádek STM32MP1. Text za $ je příkaz
Softwarové předpoklady STMPU
Balíček Python „gpiod“ je nezbytným předpokladem pro software X-LINUX-SPN1 a musí být nainstalován na desku STM32MP1.
- #Install Python pip, pokud ještě není nainstalován Board>$ apt-get install python3-pip
  #Nainstalujte gpiod
  Board>$ python3 -m pip install gpiod
Nasazení files na desku MPU
Je nutné přenést vestavěné binární soubory, skripty Pythonu a prostředky aplikace na desku STM32MP z vývojového PC.
Prostředky lze převést některým z následujících způsobů:
- Pomocí síťového připojení
- Viz Jak přenést a File Přes síť pro připojení desky MPU k síti ji můžete připojit ke kabelové síti přes konektor Ethernet na desce MPU
- Případně se pro připojení k WLAN podívejte na Jak nastavit připojení WLAN
- Použití sériového protokolu (jako zmodem od Teraterm nebo kermit)
- Pro hostitele Linux viz Jak přenést a file přes sériovou konzoli
- Pro hostitele Windows viz Jak přenést files na Discovery kit pomocí Tera Term
  Pro rychlé vyhodnocení balíčku X-LINUX-SPN1 mohou vývojáři zkopírovat obsah složky „application“ obsažené v balíčku do složky /usr/local/demo/application na desce STM32MP pomocí kterékoli z výše uvedených metod. K usnadnění tohoto úkolu lze použít skript nasazení ve složce „application“ balíčku X-LINUX-SPN1 (pouze při použití síťového připojení).
  Po files byly zkopírovány na desku MPU, restartujte desku. Po restartu bude v demo nabídce přidána možnost pro X-LINUX-SPN1

Obrázek 8. Ikona nabídky X-LINUX-SPN1

Pomocí aplikace GTK
Při otevření aplikace je uživateli nabídnuta možnost výběru desky ovladače motoru, která se má použít. Rozhraní je znázorněno níže.
Obrázek 9. Výběr desky

Pomocí aplikace GTK

Rozhraní aplikace obsahuje tlačítko start/stop a čtyři směrová tlačítka. Aplikace je navržena pro dva kanály, které ovládají motor na levé a pravé straně:

Po klepnutí na tlačítko On/Off se oba motory začnou pohybovat vpřed
Po kliknutí na tlačítko zpět se oba motory začnou pohybovat v opačném směru
Po klepnutí na levé a pravé tlačítko se oba motory pohybují v opačných směrech, aby se otočily doleva nebo doprava podle akce uživatele.

Rozhraní je znázorněno níže.

Obrázek 10. Rozhraní aplikace

Historie revizí

Tabulka 1. Historie revizí dokumentu

Datum	Verze	Změny
04. prosince - 2023	1	Počáteční vydání.

DŮLEŽITÉ UPOZORNĚNÍ – ČTĚTE POZORNĚ

STMicroelectronics NV a její dceřiné společnosti (“ST”) si vyhrazují právo provádět změny, opravy, vylepšení, úpravy a vylepšení produktů ST a/nebo tohoto dokumentu kdykoli bez upozornění. Kupující by měli před zadáním objednávky získat nejnovější relevantní informace o produktech ST. Produkty ST jsou prodávány v souladu s prodejními podmínkami ST platnými v době potvrzení objednávky.

Kupující jsou výhradně odpovědní za výběr, výběr a použití produktů ST a ST nepřebírá žádnou odpovědnost za pomoc s aplikací nebo design produktů kupujících.
Společnost ST zde neuděluje žádnou výslovnou ani předpokládanou licenci k právu duševního vlastnictví.
Další prodej produktů ST s ustanoveními odlišnými od informací uvedených v tomto dokumentu ruší jakoukoli záruku poskytnutou společností ST na takový produkt.

ST a logo ST jsou ochranné známky společnosti ST. Další informace o ochranných známkách ST viz www.st.com/trademarks. Všechny ostatní názvy produktů nebo služeb jsou majetkem jejich příslušných vlastníků.
Informace v tomto dokumentu nahrazují a nahrazují informace dříve uvedené v předchozích verzích tohoto dokumentu.

UM3230 – Rev 1

Dokumenty / zdroje

Software STMicroelectronics UM3230 X-LINUX-SPN1 [pdfUživatelská příručka
UM3230 X-LINUX-SPN1 Software, UM3230, X-LINUX-SPN1 Software, SPN1 Software, Software

Reference

Uživatelská příručka

Software STMicroelectronics UM3230 X-LINUX-SPN1

Informace o produktu