Пакет функций BLE узла STM32Cube IoT

Технические характеристики

• Название продукта: VL53L3CX-SATEL
• Функциональный пакет: функциональный пакет STM32Cube для подключения BLE-узлов IoT и датчиков времени пролета (FP-SNS-FLIGHT1)
• Версия: 4.1 (31 января 2025 г.)

Аппаратное обеспечение болееview
VL53L3CX-SATEL — это коммутационная плата с датчиком времени пролета VL53L3CX.

Основные характеристики

• Разъем Arduino UNO R3
• BLUENRG-M2SP для подключения Bluetooth с низким энергопотреблением
• M95640-RMC6TG для хранения памяти

Описание программного обеспечения:
Функция обновления прошивки (FOTA) позволяет легко обновлять программное обеспечение.

Требования к программному обеспечению:
Совместимо с платами разработки STM32 Nucleo, в частности NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG или NUCLEO-U575ZI-Q.

Дополнительная информация:
Для обновления прошивки обратитесь к последней информации, доступной на сайте www.st.com.

Инструкции по применению продукта

Установка и демонстрация Exampле

Шаг 1: Настройка оборудования
Подключите коммутационную плату VL53L3CX-SATEL к плате разработки STM32 Nucleo (NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG или NUCLEO-U575ZI-Q) с помощью соответствующих разъемов.

Шаг 2: Настройка программного обеспечения
Убедитесь, что в вашей системе установлено необходимое программное обеспечение, как указано в документации.

Шаг 3: Демонстрационный примерampле
Обратитесь к предоставленному демо-примеру.ampчтобы понять, как взаимодействовать с датчиком VL53L3CX, используя предоставленную программную архитектуру.

Аппаратное и программное обеспечение закончилосьview

SampРеализации le доступны для плат разработки STM32 Nucleo, подключенных к платам расширения STM32 Nucleo:

• NUCLEO-F401RE (или NUCLEO-L476RG или NUCLEO-U575ZI-Q) + X-NUCLEO-BNRG2A1 + X-NUCLEO-53L3A2
• NUCLEO-F401RE (или NUCLEO-L476RG или NUCLEO-U575ZI-Q) + X-NUCLEO-BNRG2A1 + X-NUCLEO-53L3A2

Плата расширения Bluetooth с низким энергопотреблением

Описание оборудования

• X-NUCLEO-BNRG2A1 — это оценочная и отладочная плата Bluetooth Low Energy (BLE), разработанная на базе модуля Bluetooth Low Energy BLUENRG-M2SP от ST на базе BlueNRG-2.
• Процессор BlueNRG-2, размещенный в модуле BLUENRG-M2SP, взаимодействует с микроконтроллером STM32, размещенным на плате разработки Nucleo, через канал SPI, доступный на разъеме Arduino UNO R3.

Ключевой продукт на борту

• BLUENRG-M2SP Bluetooth Low Energy, сертифицирован FCC и IC (FCC ID: S9NBNRGM2SP, IC: B976C-BNRGM2SP), модуль на базе беспроводного сетевого процессора Bluetooth® Low Energy BlueNRG-2, совместимый с BLE v5.0.
• BLUENRG-M2SP включает в себя симметрирующий трансформатор BALF-NRG-02D3 и антенну на печатной плате. В него встроен кварцевый генератор 32 МГц для BlueNRG-2.
• M95640-RMC6TG 64-Кбит последовательная шина SPI EEPROM с высокоскоростным тактовым интерфейсом

Описание оборудования X-NUCLEO-53L1A2

• X-NUCLEO-53L3A2 — это датчик дальности с платой оценки и разработки для обнаружения нескольких целей, разработанный на основе датчика VL53L3CX на основе технологии ST FlightSense Time-of-Flight.
• VL53L3CX взаимодействует с хост-микроконтроллером платы разработчика STM32 Nucleo через канал I2C, доступный на разъеме Arduino UNO R3.

Ключевой продукт на борту

• Датчик дальности VL53L3CX Time-of-Flight (ToF) с функцией обнаружения нескольких целей
• Прокладки толщиной 0.25, 0.5 и 1 мм для имитации воздушных зазоров с покровным стеклом
• Окно крышки (производства Hornix) sampс низким уровнем перекрестных помех, готов к использованию / крепится на VL53L3CX
• Две коммутационные платы VL53L3CX

Описание оборудования VL53L3CX-SATEL

• Коммутационные платы VL53L3CX-SATEL можно использовать для простой интеграции с клиентскими устройствами. Благодаря...tagРегулятор и преобразователь уровня напряжения могут использоваться в любых приложениях с напряжением питания от 2.8 В до 5 В.
• Секция печатной платы, поддерживающая модуль VL53L3CX, перфорирована, что позволяет разработчикам отламывать мини-печатную плату для использования в системах с питанием 2.8 В с использованием свободных выводов.

Ключевой продукт на борту

• Датчик дальности VL53L3CX Time-of-Flight (ToF) с функцией обнаружения нескольких целей
• Регулятор: диапазон входного сигнала от 5 до 2.8 Вtage (выходной объемtagе: 2.8 В)
• Преобразователь уровня сигнала интерфейса VL53L3CX

Важная дополнительная информация об оборудовании

Библиотека BlueNRG-2 не работает со стандартной прошивкой, загруженной в модуль BLE платы расширения X-NUCLEO-BNRG2A1.
По этой причине:

• В первую очередь необходимо припаять X-NUCLEO-BNRG2A1, если он не припаян, то резистор сопротивлением 0 Ом на R117.
• Затем вы можете использовать стандартный ST-Link V2-1 с 5 перемычками типа «мама-мама» вместе с программным обеспечением TSW-BNRGFLASHER (в настоящее время доступно только для ПК с ОС Windows) для обновления прошивки модуля BLE X-NUCLEO-BNRG2A1.

Вам необходимо подключить контакты J12 X-NUCLEO-BNRG2A1 к контактам ST-Link V2-1, как показано на рисунке, и следовать инструкциям, представленным на следующем слайде.
В частности, у нас имеются следующие связи:

	J12	ST-Link V2-1
Приколоть	1	1
Приколоть	2	9
Приколоть	3	12
Приколоть	4	7
Приколоть	5	15

1. Установите утилиту ST BlueNRG-1_2 Flasher Utility и откройте ее, затем выберите вкладку SWD.b
2. Очистите флэш-память чипа BlueNRG-2.
3. Загрузите прошивку Link Layer Only для модуля BLE по следующей ссылке: DTM_LLOnly.binn
4. Загрузите прошивку Link Layer Only в утилиту ST BlueNRG-1_2 Flasher Utility, а затем нажмите кнопку «Flash».
5. Если вам необходимо восстановить стандартную прошивку BLE-модуля X-NUCLEO-BNRG2A1, вы можете повторить процедуру, используя этот образ прошивки DTM_Full.bi.n
6. Если в процессе обновления возникнут какие-либо проблемы, попробуйте повторить процедуру, замкнув перемычку J15 на плате расширения X-NUCLEO-BNRG2A1.

	VL53L3CX-САТЕЛ	Разъем Arduino	NUCLEO-F401RE NUCLEO-L476RG	НУКЛЕО-U575ZI-Q
СКЛ	2	Д15	ПБ8	ПБ8
ПДД	4	Д14	ПБ9	ПБ9
XSDN	3	D4	ПБ5	ПФ14
VDD_SENSOR	5	3В3	CN6 контакт № 4	CN8 контакт № 7
GND_X	6	Земля	CN6 контакт № 6	CN8 контакт № 11

Описание программного обеспечения

• FP-SNS-FLIGHT1 — это функциональный пакет STM32Cube, который позволяет вашему узлу IoT подключаться к смартфону через BLE и использовать подходящее приложение Android или iOS, например приложение STBLESensor, для view Данные о расстоянии до объекта в реальном времени, считываемые датчиком времени пролета.
• Пакет также поддерживает расширенные функции, такие как обнаружение присутствия в фиксированном диапазоне.
• Этот пакет вместе с предлагаемой комбинацией устройств STM32 и ST может быть использован для разработки носимых устройств или приложений для умных вещей в целом.
• Программное обеспечение работает на микроконтроллере STM32 и включает в себя все необходимые драйверы для распознавания устройств на плате разработки STM32 Nucleo.

Основные характеристики

• Полная прошивка для разработки узла IoT с подключением BLE и датчиками времени пролета
• Совместимо с приложением STBLESensor для Android/iOS для считывания данных о расстоянии и обновления прошивки (FOTA)
• Применение многоцелевого датчика дальности на основе датчика времени пролета (ToF) VL53L3CX
• SampРеализация le доступна для X-NUCLEO-53L3A2 (или VL53L3CX-SATEL) и X-NUCLEO-BNRG2A1, подключенных к NUCLEO-F401RE или NUCLEO-L476RG или NUCLEO-U575ZI-Q
• Совместимо с STM32CubeMX, может быть загружено и установлено непосредственно в STM32CubeMX
• Простая переносимость между различными семействами микроконтроллеров благодаря STM32Cube
• Бесплатные удобные условия лицензии

Установка и демонстрация Exampле

Программное обеспечение и другие необходимые условия

• STSW-LINK004
  • Утилита STM32 ST-LINK (STSW-LINK004) — полнофункциональный программный интерфейс для программирования микроконтроллеров STM32.
• FP-SNS-FLIGHT1
  • Скопируйте ZIP-архив file содержимое пакета прошивки в папку на вашем ПК.
  • Пакет содержит исходный код exampфайлы (Keil, IAR, STM32CubeIDE) совместимы с NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG, NUCLEO-U575ZI.
• Датчик ST BLE
  Приложение для Android (V5.2.0 или выше) / iOS (V5.2.0 или выше) для загрузки из Google Store / iTunes

Настройка оконченаview: STM32 Nucleo с платами расширения 

Настройка оконченаview

Требования к оборудованию для плат расширения STM32 Nucleo 

• 1 x плата расширения Bluetooth Low Energy (X-NUCLEO-BNRG2A1)
• 1 плата расширения датчика дальности STM32 (X-NUCLEO-53L3A2 или VL53L3CX-SATEL)
• 1 x плата разработки STM32 Nucleo (NUCLEO-U575ZI-Q или NUCLEO-F401RE или NUCLEO-L476RG)
• 1x устройство Android или iOS
• 1 ПК с Windows 10 и выше
• 1x USB-кабель типа A — Mini-B USB для NUCLEO-F401RE или NUCLEO-L476RG
• 1x USB-кабель типа A — Micro-B для NUCLEO-U575ZI-Q

Начните программировать всего за несколько минут (1/3)

Начните программировать всего за несколько минут (2/3)

1. Как установить предварительно скомпилированный двоичный файл:
   • Для каждого приложения внутри пакета есть одна папка под названием «Binary».

Он содержит:

• Для NUCLEO-F401RE и NUCLEO-L476RG:
  • Предварительно скомпилированная прошивка FP-SNS-FLIGHT1, которую можно прошить на поддерживаемом STM32 Nucleo для X-NUCLEO-53L3A2 с помощью STM32CubeProgrammer в правильной позиции (0x08004000)
  • Важное примечание: этот предварительно скомпилированный двоичный файл совместим с процедурой обновления FOTA.
  • Предварительно скомпилированная прошивка FP-SNS-FLIGHT1 + BootLoader, которую можно напрямую прошить в поддерживаемый STM32 Nucleo для X-NUCLEO-53L3A2 с помощью STM32CubeProgrammer или методом «перетаскивания»
  • Важное примечание: этот предварительно скомпилированный двоичный файл несовместим с процедурой обновления FOTA.
  • Предварительно скомпилированная прошивка FP-SNS-FLIGHT1, которую можно напрямую прошить в поддерживаемый STM32 Nucleo для VL53L3CX-SATEL с помощью STM32CubeProgrammer или методом «перетаскивания»
• Для NUCLEO-U575ZI-Q:
  • Предварительно скомпилированный FP-SNS-FLIGHT1 можно напрямую прошить в поддерживаемый STM32 Nucleo (для X-NUCLEO-53L3A2 и для VL53L3CX-SATEL) с помощью STM32CubeProgrammer или методом «перетаскивания».
  • Важное примечание: при первой установке, после полного стирания флеш-памяти (рекомендуемая процедура), используйте STM32CubeProgrammer для настройки пользовательских байтов микроконтроллера STM32, чтобы использовать банк 1 для прошивки и запустить приложение.

Как установить код после компиляции проекта для NUCLEO-F401RE и NUCLEO-L476RG:

• Скомпилируйте проект с помощью предпочитаемой вами IDE.

В папке Utilities находится скрипт *.sh, который выполняет следующие операции:

• Полное стирание флэш-памяти
• Прошить правильный загрузчик в нужную позицию (0x08000000)
• Прошить прошивку FLIGHT1 в нужную позицию (0x08004000)
  • Это прошивка, скомпилированная с помощью IDE
  • Эта прошивка совместима с процедурой обновления FOTA.
• Сохраните полную двоичную прошивку, которая включает в себя как FLIGHT1, так и BootLoader.
  • Этот двоичный файл можно напрямую прошивать на поддерживаемую плату STM32 с помощью ST-Link или методом «перетаскивания».
  • Важное примечание: этот дополнительный предварительно скомпилированный двоичный файл несовместим с процедурой обновления FOTA.

Перед выполнением скрипта *.sh необходимо отредактировать его, указав путь установки STM32CubeProgrammer.
При выполнении скрипта .sh в качестве входных данных требуются BootLoaderPath и BinaryPath.

Управление флэш-памятью и процесс загрузки

Программное обеспечение Bluetooth с низким энергопотреблением и датчиками

FP-SNS-FLIGHT1 для NUCLEO-F401RE / NUCLEO-L476RG / NUCLEO-U575ZI-Q – Монитор последовательной линии (например, Tera Term) 

Демо ExampПрименение датчика les ST BLEview

Приложение ST BLE Sensor для Android/iOS (1/5)

Аппаратные характеристики – версия Android

Приложение ST BLE Sensor для Android/iOS (2/5)

Аппаратные характеристики – версия Android

ПРИМЕЧАНИЕ
Присутствие определяется внутри фиксированного диапазона расстояний, который может быть изменен с помощью линейного кода:

• #define PRESENCE_MIN_DISTANCE_RANGE 300
• #define PRESENCE_MAX_DISTANCE_RANGE 800

В file FLIGHT1_config.hh, который можно найти в папке Inc users для каждого проекта.

Приложение ST BLE Sensor для Android/iOS (3/5)

Конфигурация платы – версия Android

Приложение ST BLE Sensor для Android/iOS (4/5)

Консоль отладки – версия для Android

Приложение ST BLE Sensor для Android/iOS (4/5)

Обновление прошивки – версия Android

Приложение ST BLE Sensor для Android/iOS (5/5)

Документы и сопутствующие ресурсы

FP-SNS-FLIGHT1: 

• DB2862: функциональный пакет STM32Cube для узла IoT с возможностью подключения NFC, BLE и датчиками времени пролета — краткий обзор данных
• UM2026: Начало работы с функциональным пакетом STM32Cube для узла IoT с поддержкой NFC, BLE и датчиков времени пролёта — руководство пользователя
• Настройка программного обеспечения file

X-NUCLEO-BNRG2A1

• Гербер files, спецификация, схема
• DB4086: Плата расширения Bluetooth Low Energy на базе модуля BLUENRG-M2SP для STM32 Nucleo – краткие данные
• UM2667: Начало работы с платой расширения X-NUCLEO-BNRG2A1 BLE на базе модуля BLUENRG-M2SP для STM32 Nucleo — руководство пользователя

X-NUCLEO-53L3A2:

• Гербер files, спецификация, схема
• DB4226: Датчик дальности по времени пролета с платой расширения для обнаружения нескольких целей на базе VL53L3CX для STM32 Nucleo – краткие данные
• UM2757: Начало работы с платой расширения многоцелевого датчика времени пролета X-NUCLEO-53L3A2 на базе VL53L3CX для STM32 Nucleo — руководство пользователя

VL53L3CX-SATEL:

• Гербер files, спецификация, схема
• DB4194: Плата расширения VL53L3CX. Датчик дальности по времени пролета с функцией обнаружения нескольких целей – краткие данные
• UM2853: Как использовать VL53L3CX с программными пакетами датчиков времени пролёта X-CUBE-TOF1 от STMicroelectronics для STM32CubeMX – руководство пользователя

Проконсультируйтесь www.st.com для полного списка

Открытая среда разработки STM32: болееview

Открытая среда разработки STM32: быстрое и доступное прототипирование и разработка

Открытая среда разработки STM32 (STM32 ODE) — это открытый, гибкий, простой и доступный способ разработки инновационных устройств и приложений на основе 32-битных микроконтроллеров семейства STM32 в сочетании с другими современными компонентами ST, подключаемыми через платы расширения. Она обеспечивает быстрое прототипирование с использованием передовых компонентов, которые можно быстро преобразовать в готовые конструкции.

Для получения дополнительной информации посетите сайт www.st.com/stm32od.e

Спасибо

© STMicroelectronics – Все права защищены.

Логотип компании STMicroelectronics является зарегистрированным товарным знаком группы компаний STMicroelectronics. Все остальные наименования являются собственностью их владельцев.

Часто задаваемые вопросы

• В: Могу ли я использовать плату VL53L3CX-SATEL с другими платами разработки?
  A: Плата VL53L3CX-SATEL разработана для совместимости с платами разработки STM32 Nucleo, обеспечивая оптимальную производительность и функциональность.
• В: Как обновить прошивку на плате VL53L3CX-SATEL?
  A: Обновление прошивки можно выполнить с помощью функции FOTA. Актуальную информацию см. на сайте www.st.com для получения подробных инструкций по обновлению прошивки.

Документы/Ресурсы

Пакет функций BLE для узла IoT ST STM32Cube [pdf] Руководство пользователя NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG, NUCLEO-U575ZI-Q, X-NUCLEO-BNRG2A1, XNUCLEO-53L3A2, VL53L3CX-SATEL, функциональный пакет BLE для узла IoT STM32Cube, STM32Cube, функциональный пакет BLE для узла IoT, функциональный пакет BLE

Ссылки

• Руководство пользователя