Gói chức năng BLE của nút IoT STM32Cube

Thông số kỹ thuật

• Tên sản phẩm: VL53L3CX-SATEL
• Gói chức năng: Gói chức năng STM32Cube dành cho kết nối BLE của nút IoT và cảm biến thời gian bay (FP-SNS-FLIGHT1)
• Phiên bản: 4.1 (31 tháng 2025 năm XNUMX)

Phần cứng trênview
VL53L3CX-SATEL là bo mạch đột phá có cảm biến thời gian bay VL53L3CX.

Các tính năng chính

• Đầu nối Arduino UNO R3
• BLUENRG-M2SP cho kết nối Bluetooth năng lượng thấp
• M95640-RMC6TG để lưu trữ bộ nhớ

Mô tả phần mềm:
Tính năng cập nhật chương trình cơ sở (FOTA) cho phép cập nhật phần mềm dễ dàng.

Yêu cầu về phần mềm:
Tương thích với bo mạch phát triển STM32 Nucleo, cụ thể là NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG hoặc NUCLEO-U575ZI-Q.

Thông tin bổ sung:
Để cập nhật chương trình cơ sở, hãy tham khảo thông tin mới nhất có sẵn tại www.st.com.

Hướng dẫn sử dụng sản phẩm

Thiết lập & Demo Examptập

Bước 1: Thiết lập phần cứng
Kết nối bo mạch đột phá VL53L3CX-SATEL với bo mạch phát triển STM32 Nucleo (NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG hoặc NUCLEO-U575ZI-Q) bằng các đầu nối thích hợp.

Bước 2: Thiết lập phần mềm
Đảm bảo rằng các phần mềm cần thiết đã được cài đặt trên hệ thống của bạn như được chỉ định trong tài liệu.

Bước 3: Bản demoamptập
Tham khảo bản demo được cung cấpampđể hiểu cách tương tác với cảm biến VL53L3CX bằng kiến ​​trúc phần mềm được cung cấp.

Phần cứng và phần mềm kết thúcview

SampCác triển khai le có sẵn cho các bo mạch phát triển STM32 Nucleo được cắm vào các bo mạch mở rộng STM32 Nucleo:

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

Bo mạch mở rộng năng lượng thấp Bluetooth

Mô tả phần cứng

• X-NUCLEO-BNRG2A1 là hệ thống bo mạch đánh giá và phát triển Bluetooth năng lượng thấp (BLE), được thiết kế dựa trên mô-đun Bluetooth năng lượng thấp BLUENRG-M2SP của ST dựa trên BlueNRG-2.
• Bộ xử lý BlueNRG-2 được lưu trữ trong mô-đun BLUENRG-M2SP giao tiếp với vi điều khiển STM32 được lưu trữ trên bo mạch phát triển Nucleo thông qua liên kết SPI có sẵn trên đầu nối Arduino UNO R3.

Sản phẩm chính trên tàu

• BLUENRG-M2SP Bluetooth năng lượng thấp, được chứng nhận FCC và IC (FCC ID: S9NBNRGM2SP, IC: B976C-BNRGM2SP), mô-đun dựa trên bộ xử lý mạng không dây Bluetooth® năng lượng thấp BlueNRG-2, tuân thủ BLE v5.0.
• BLUENRG-M2SP tích hợp balun BALF-NRG-02D3 và ăng-ten PCB. Nó tích hợp bộ dao động tinh thể 32 MHz cho BlueNRG-2.
• M95640-RMC6TG 64-Kbit bus SPI nối tiếp EEPROM với giao diện xung nhịp tốc độ cao

Mô tả phần cứng X-NUCLEO-53L1A2

• X-NUCLEO-53L3A2 là cảm biến đo khoảng cách với khả năng phát hiện nhiều mục tiêu và bo mạch phát triển được thiết kế dựa trên cảm biến VL53L3CX dựa trên công nghệ ST FlightSense Time-of-Flight.
• VL53L3CX giao tiếp với bộ vi điều khiển lưu trữ bảng nhà phát triển STM32 Nucleo thông qua liên kết I2C có sẵn trên đầu nối Arduino UNO R3.

Sản phẩm chính trên tàu

• Cảm biến đo khoảng cách thời gian bay (ToF) VL53L3CX với khả năng phát hiện nhiều mục tiêu
• Các miếng đệm 0.25, 0.5 và 1mm để mô phỏng các khe hở không khí, với kính che
• Cửa sổ che (do Hornix sản xuất) sample với độ nhiễu xuyên âm thấp, k sẵn sàng sử dụng / có thể kẹp trên VL53L3CX
• Hai bảng mạch đột phá VL53L3CX

Mô tả phần cứng VL53L3CX-SATEL

• Các bo mạch đột phá VL53L3CX-SATEL có thể được sử dụng để tích hợp dễ dàng vào các thiết bị của khách hàng. Nhờ có voltagBộ điều chỉnh và bộ dịch chuyển mức, có thể sử dụng trong bất kỳ ứng dụng nào có nguồn cung cấp từ 2.8 V đến 5 V.
• Phần PCB hỗ trợ mô-đun VL53L3CX được đục lỗ để các nhà phát triển có thể tách mini-PCB ra để sử dụng trong ứng dụng cung cấp điện 2.8 V bằng dây dẫn bay.

Sản phẩm chính trên tàu

• Cảm biến đo khoảng cách thời gian bay (ToF) VL53L3CX với khả năng phát hiện nhiều mục tiêu
• Bộ điều chỉnh: Dải điện áp đầu vào từ 5 đến 2.8 Vtage (đầu ra voltage: 2.8 V)
• Bộ dịch chuyển mức giao diện tín hiệu VL53L3CX

Thông tin bổ sung quan trọng về phần cứng

Thư viện BlueNRG-2 không hoạt động với chương trình cơ sở gốc được tải trong mô-đun BLE của bo mạch mở rộng X-NUCLEO-BNRG2A1.
Vì lý do này:

• Trước hết, cần hàn X-NUCLEO-BNRG2A1; nếu chưa hàn, hãy hàn một điện trở 0 ohm ở R117.
• Sau đó, bạn có thể sử dụng ST-Link V2-1 tiêu chuẩn với 5 dây nối cái-cái cùng với công cụ phần mềm TSW-BNRGFLASHER (hiện chỉ khả dụng cho PC Windows) để cập nhật chương trình cơ sở của mô-đun BLE của X-NUCLEO-BNRG2A1.

Bạn cần kết nối chân J12 của X-NUCLEO-BNRG2A1 với chân của ST-Link V2-1 như trong hình và làm theo các bước hiển thị ở trang chiếu tiếp theo.
Cụ thể, chúng ta có các kết nối sau:

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

1. Cài đặt Tiện ích Flasher ST BlueNRG-1_2 và mở nó, sau đó chọn tab SWD.b
2. Xóa bộ nhớ flash của chip BlueNRG-2.
3. Tải xuống chương trình cơ sở Link Layer Only cho mô-đun BLE từ liên kết sau: DTM_LLOnly. binn
4. Tải chương trình cơ sở Link Layer Only vào Tiện ích Flasher ST BlueNRG-1_2 rồi nhấn nút “Flash”.
5. Nếu bạn cần khôi phục chương trình cơ sở gốc của mô-đun BLE của X-NUCLEO-BNRG2A1, bạn có thể lặp lại quy trình bằng cách sử dụng hình ảnh chương trình cơ sở này DTM_Full.bi.n
6. Nếu bạn gặp phải một số vấn đề trong quá trình cập nhật, bạn có thể thử lặp lại quy trình đóng cầu nối J15 trên bo mạch mở rộng X-NUCLEO-BNRG2A1.

	VL53L3CX-SATEL	Đầu nối Arduino	NUCLEO-F401RE NUCLEO-L476RG	NUCLEO-U575ZI-Q
SCL	2	Ngày 15	PB8	PB8
SDA	4	Ngày 14	PB9	PB9
XSDN	3	D4	PB5	PF14
VDD_SENSOR	5	3V3	CN6 chân số 4	CN8 chân số 7
GND_X	6	GND	CN6 chân số 6	CN8 chân số 11

Mô tả phần mềm

• FP-SNS-FLIGHT1 là gói chức năng STM32Cube, cho phép nút IoT của bạn kết nối với điện thoại thông minh qua BLE và sử dụng ứng dụng Android hoặc iOS phù hợp như ứng dụng STBLESensor để view dữ liệu khoảng cách vật thể theo thời gian thực được đọc bởi cảm biến Thời gian bay.
• Gói này cũng hỗ trợ các chức năng nâng cao, chẳng hạn như phát hiện sự hiện diện trong phạm vi cố định.
• Gói này, cùng với sự kết hợp được đề xuất của các thiết bị STM32 và ST, có thể được sử dụng để phát triển các ứng dụng đeo được hoặc các ứng dụng thông minh nói chung.
• Phần mềm chạy trên vi điều khiển STM32 và bao gồm tất cả các trình điều khiển cần thiết để nhận dạng các thiết bị trên bo mạch phát triển STM32 Nucleo.

Các tính năng chính

• Phần mềm hoàn chỉnh để phát triển một nút IoT có kết nối BLE và cảm biến Thời gian bay
• Tương thích với ứng dụng STBLESensor dành cho Android/iOS để thực hiện đọc dữ liệu khoảng cách và cập nhật chương trình cơ sở (FOTA)
• Ứng dụng cảm biến đo khoảng cách đa mục tiêu dựa trên cảm biến thời gian bay (ToF) VL53L3CX
• Samptriển khai le có sẵn cho X-NUCLEO-53L3A2 (hoặc VL53L3CX-SATEL) và X-NUCLEO-BNRG2A1 được kết nối với NUCLEO-F401RE hoặc NUCLEO-L476RG hoặc NUCLEO-U575ZI-Q
• Tương thích với STM32CubeMX, có thể tải xuống và cài đặt trực tiếp vào STM32CubeMX
• Khả năng di động dễ dàng trên các dòng MCU khác nhau, nhờ STM32Cube
• Điều khoản cấp phép thân thiện với người dùng miễn phí

Thiết lập & Demo Examptập

Phần mềm và các điều kiện tiên quyết khác

• STSW-LINK004
  • Tiện ích STM32 ST-LINK (STSW-LINK004) là giao diện phần mềm đầy đủ tính năng để lập trình vi điều khiển STM32
• FP-SNS-Chuyến bay1
  • Sao chép .zip file nội dung của gói chương trình cơ sở vào một thư mục trên máy tính của bạn.
  • Gói chứa mã nguồn examples (Keil, IAR, STM32CubeIDE) tương thích với NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG, NUCLEO-U575ZI.
• Cảm biến ST BLE
  Ứng dụng dành cho Android (V5.2.0 trở lên) / iOS (V5.2.0 trở lên) để tải xuống từ Google Store / iTunes

Thiết lập xongview: STM32 Nucleo với bo mạch mở rộng 

Thiết lập xongview

Điều kiện tiên quyết về phần cứng với bo mạch mở rộng STM32 Nucleo 

• 1 x bo mạch mở rộng Bluetooth năng lượng thấp (X-NUCLEO-BNRG2A1)
• 1 x bo mạch mở rộng cảm biến đo khoảng cách STM32 (X-NUCLEO-53L3A2 hoặc VL53L3CX-SATEL)
• 1 x bo mạch phát triển STM32 Nucleo (NUCLEO-U575ZI-Q hoặc NUCLEO-F401RE hoặc NUCLEO-L476RG)
• 1x thiết bị Android hoặc iOS
• 1 x PC chạy Windows 10 trở lên
• 1x Cáp USB loại A sang Mini-B cho NUCLEO-F401RE hoặc NUCLEO-L476RG
• 1x Cáp USB loại A sang Micro-B USB cho NUCLEO-U575ZI-Q

Bắt đầu viết mã chỉ trong vài phút (1/3)

Bắt đầu viết mã chỉ trong vài phút (2/3)

1. Cách cài đặt tệp nhị phân đã biên dịch trước:
   • Đối với mỗi ứng dụng, bên trong gói có một thư mục có tên là "Binary"

Nó bao gồm:

• Đối với NUCLEO-F401RE và NUCLEO-L476RG:
  • FW FP-SNS-FLIGHT1 được biên dịch trước có thể được nạp vào STM32 Nucleo được hỗ trợ cho X-NUCLEO-53L3A2 bằng cách sử dụng STM32CubeProgrammer ở ​​đúng vị trí (0x08004000)
  • Lưu ý quan trọng: Tệp nhị phân được biên dịch trước này tương thích với quy trình cập nhật FOTA
  • FP-SNS-FLIGHT1 + BootLoader FW được biên dịch trước có thể được nạp trực tiếp vào STM32 Nucleo được hỗ trợ cho X-NUCLEO-53L3A2 bằng cách sử dụng STM32CubeProgrammer hoặc bằng cách thực hiện "Kéo & Thả"
  • Lưu ý quan trọng: Tệp nhị phân được biên dịch trước này không tương thích với quy trình cập nhật FOTA
  • FW FP-SNS-FLIGHT1 được biên dịch trước có thể được nạp trực tiếp vào STM32 Nucleo được hỗ trợ cho VL53L3CX-SATEL bằng cách sử dụng STM32CubeProgrammer hoặc bằng cách thực hiện "Kéo & Thả"
• Đối với NUCLEO-U575ZI-Q:
  • FP-SNS-FLIGHT1 được biên dịch trước có thể được nạp trực tiếp vào STM32 Nucleo được hỗ trợ (cho X-NUCLEO-53L3A2 và cho VL53L3CX-SATEL) bằng cách sử dụng STM32CubeProgrammer hoặc bằng cách thực hiện "Kéo & Thả".
  • Lưu ý quan trọng: Đối với lần cài đặt đầu tiên, sau khi xóa hoàn toàn bộ nhớ flash (quy trình được đề xuất), hãy sử dụng STM32CubeProgrammer để thiết lập cài đặt byte người dùng MCU STM32 để sử dụng ngân hàng 1 để flash chương trình cơ sở và khởi động ứng dụng

Cách cài đặt mã sau khi biên dịch dự án cho NUCLEO-F401RE và NUCLEO-L476RG:

• Biên dịch dự án với IDE ưa thích của bạn

Trong thư mục Tiện ích, có một tập lệnh *.sh thực hiện các thao tác sau:

• Xóa hoàn toàn bằng đèn flash
• Flash BootLoader đúng vào vị trí đúng (0x08000000)
• Nạp firmware FLIGHT1 vào đúng vị trí (0x08004000)
  • Đây là phần mềm được biên dịch bằng IDE
  • Phần mềm này tương thích với quy trình cập nhật FOTA
• Lưu một FW nhị phân hoàn chỉnh bao gồm cả FLIGHT1 và BootLoader
  • Tệp nhị phân này có thể được nạp trực tiếp vào bo mạch STM32 được hỗ trợ bằng ST-Link hoặc bằng cách thực hiện "Kéo & Thả".
  • Lưu ý quan trọng: Tệp nhị phân được biên dịch trước bổ sung này không tương thích với quy trình cập nhật FOTA

Trước khi thực thi tập lệnh *.sh, cần phải chỉnh sửa tập lệnh này để thiết lập đường dẫn cài đặt cho STM32CubeProgrammer.
BootLoaderPath và BinaryPath là dữ liệu đầu vào cần thiết khi thực thi tập lệnh .sh.

Quản lý Flash và Quy trình khởi động

Phần mềm cảm biến và năng lượng thấp Bluetooth

FP-SNS-FLIGHT1 dành cho NUCLEO-F401RE / NUCLEO-L476RG / NUCLEO-U575ZI-Q – Bộ giám sát dòng nối tiếp (ví dụ: Tera Term) 

Bản trình diễn cũampỨng dụng cảm biến ST BLEview

Ứng dụng cảm biến ST BLE cho Android/iOS (1/5)

Tính năng phần cứng – Phiên bản Android

Ứng dụng cảm biến ST BLE cho Android/iOS (2/5)

Tính năng phần cứng – Phiên bản Android

GHI CHÚ
Sự hiện diện được xác định trong một phạm vi khoảng cách cố định có thể được sửa đổi bằng mã dòng:

• #define PHẠM VI HIỆN DIỆN TỐI THIỂU 300
• #define PHẠM VI HIỆN DIỆN TỐI ĐA 800

Trong file FLIGHT1_config.hh, có thể tìm thấy trong thư mục người dùng Inc của mỗi dự án.

Ứng dụng cảm biến ST BLE cho Android/iOS (3/5)

Cấu hình bo mạch – Phiên bản Android

Ứng dụng cảm biến ST BLE cho Android/iOS (4/5)

Bảng điều khiển gỡ lỗi – Phiên bản Android

Ứng dụng cảm biến ST BLE cho Android/iOS (4/5)

Nâng cấp chương trình cơ sở – Phiên bản Android

Ứng dụng cảm biến ST BLE cho Android/iOS (5/5)

Tài liệu & Tài nguyên liên quan

Chuyến bay FP-SNS-1: 

• DB2862: Gói chức năng STM32Cube cho nút IoT với kết nối NFC, BLE và cảm biến thời gian bay – tóm tắt dữ liệu
• UM2026: Bắt đầu với gói chức năng STM32Cube cho nút IoT có kết nối NFC, BLE và cảm biến thời gian bay – hướng dẫn sử dụng
• Thiết lập phần mềm file

X-NUCLEO-BNRG2A1

• Gerber files, BOM, Sơ đồ
• DB4086: Bo mạch mở rộng Bluetooth năng lượng thấp dựa trên mô-đun BLUENRG-M2SP cho STM32 Nucleo – tóm tắt dữ liệu
• UM2667: Bắt đầu với bo mạch mở rộng BLE X-NUCLEO-BNRG2A1 dựa trên mô-đun BLUENRG-M2SP cho STM32 Nucleo – hướng dẫn sử dụng

X- NUCLEO-53L3A2:

• Gerber files, BOM, Sơ đồ
• DB4226: Cảm biến đo khoảng cách theo thời gian bay với bo mạch mở rộng phát hiện nhiều mục tiêu dựa trên VL53L3CX cho STM32 Nucleo – tóm tắt dữ liệu
• UM2757: Bắt đầu với bo mạch mở rộng cảm biến ToF đo khoảng cách đa mục tiêu X-NUCLEO-53L3A2 dựa trên VL53L3CX cho STM32 Nucleo – hướng dẫn sử dụng

VL53L3CX-SATEL:

• Gerber files, BOM, Sơ đồ
• DB4194: Bo mạch đột phá VL53L3CX Cảm biến đo khoảng cách theo thời gian bay với khả năng phát hiện nhiều mục tiêu – tóm tắt dữ liệu
• UM2853: Cách sử dụng VL53L3CX với các gói phần mềm cảm biến thời gian bay X-CUBE-TOF1 của STMicroelectronics cho STM32CubeMX – hướng dẫn sử dụng

Tham khảo www.st.com cho danh sách đầy đủ

Môi trường phát triển mở STM32: Hếtview

Môi trường phát triển mở STM32: Tạo mẫu và phát triển nhanh chóng, giá cả phải chăng

Môi trường Phát triển Mở STM32 (STM32 ODE) là một giải pháp mở, linh hoạt, dễ dàng và giá cả phải chăng để phát triển các thiết bị và ứng dụng sáng tạo dựa trên họ vi điều khiển 32-bit STM32 kết hợp với các thành phần ST tiên tiến khác được kết nối thông qua bo mạch mở rộng. Nó cho phép tạo mẫu nhanh với các thành phần tiên tiến, có thể nhanh chóng chuyển đổi thành thiết kế cuối cùng.

Để biết thêm thông tin, vui lòng truy cập www.st.com/stm32od.e

Cảm ơn

© STMicroelectronics – Bảo lưu mọi quyền.

Logo công ty STMicroelectronics là nhãn hiệu đã đăng ký của tập đoàn STMicroelectronics. Mọi tên gọi khác đều thuộc sở hữu của chủ sở hữu tương ứng.

Những câu hỏi thường gặp

• H: Tôi có thể sử dụng bo mạch VL53L3CX-SATEL với các bo mạch phát triển khác không?
  A: Bo mạch VL53L3CX-SATEL được thiết kế để tương thích với các bo mạch phát triển STM32 Nucleo, đảm bảo hiệu suất và chức năng tối ưu
• H: Làm thế nào để cập nhật chương trình cơ sở trên bo mạch VL53L3CX-SATEL?
  A: Có thể thực hiện cập nhật firmware bằng tính năng FOTA. Tham khảo thông tin mới nhất tại www.st.com để biết hướng dẫn chi tiết về cập nhật chương trình cơ sở.

Tài liệu / Tài nguyên

Gói chức năng BLE nút IoT ST STM32Cube [tập tin pdf] Hướng dẫn sử dụng NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG, NUCLEO-U575ZI-Q, X-NUCLEO-BNRG2A1, XNUCLEO-53L3A2, VL53L3CX-SATEL, Gói chức năng BLE nút IoT STM32Cube, STM32Cube, Gói chức năng BLE nút IoT, Gói chức năng BLE

Tài liệu tham khảo

• Hướng dẫn sử dụng