如何使用 ST MEMS SensorTile.box 在專業模式中

關鍵字 :STMEMSIMU LSMLISASM

本文將說明如何在專業模式下使用 SensortTile.box，並用 STCube.MX 標準程序從零開始建立整個專案。

1. 如何在 ST.box - 專業模式中獲得完整控制

如果你是開發者，或只是出於好奇而被感動，你會想深入 SensorTile.box 的功能，以完全掌控這個平台。你會很高興聽到 ST.box 完全 Cube.MX 相容，讓你能用 STCube.MX 標準程序從零開始建立整個專案。

從硬體角度來看，STM32 需要程式設計師。目前我們建議你使用 STLink V2 程式編輯器搭配自訂線材，但支援 STLink V3 程式設計與除錯功能（電平移碼可調至 1.8V;建議使用 STLink V3 mini，因為它已配備正確線材）及相關連接線即將上市。

2. 專業模式 - 全面控制所有 ST 感測器

SensorTile.box 工具幾乎在所有視角下都是一個開放的環境。你可以自訂韌體，建立自己的感測器套件和神經網路，也可以自訂智慧型手機的應用程式介面，直接存取原始碼。

在韌體層級，你可以用最適合自己的方式來編程你的 ST.box。你可以從零開始專案（因為平台包含在 CubeMX 程式碼產生器中），或者使用現有的套件，這些套件將在接下來的文章中詳細說明：

FP-SNS-STBOX1，專為 SensorTile.box 無線多感測器開發套件的專業模式設計的功能包;
FP-AI-SENSING1，功能包，實現基於音訊與動作感測的人工智慧（AI）應用，實現超低功耗物聯網節點;
FP-SNS-ALLMEMS2，經典超低功耗物聯網節點功能包，具備 BLE 連接、數位麥克風、環境與動作感測器。

在軟體層面，ST BLE 感測器應用程式原始碼是開放的，你可以在這裡找到 Github.com-->。搭配相容 BlueST 協定的韌體使用，ST BLE 感測器應用程式允許使用者存取所有感測器資料，申請及下載演算法授權，並可透過藍牙®低功耗協定直接從行動裝置更新韌體。

3. ST.box 主韌體功能包說明 - 概述

FP-SNS-STBOX1 作為專為 ST.box 設計的主要功能包（FP），其目的是提供範例，展示如何在 FW 層級為專業模式建置自訂應用程式。其彈性讓這個 FP 能輕鬆跨越不同 STM32 微控制器，讓你能從零開始打造客製化應用程式。

可用的職業模式應用程式，其中幾款將在近期文章中說明，包括：

BLEFOTA：建立一個啟動載入程式及一個用於韌體空中更新（FOTA）的應用程式;
BLELowPower：採用基於RTOS的超低功耗實作，透過BLE連接傳輸資料;
BLEMLC：程式設計LSM6DSOX機器學習核心用於活動識別或振動監測，並透過 BLE 傳送結果;
BLE感測器：以最簡單的方式傳輸BLE傳輸感測器資料;
DataLog：將感測器資料儲存到 SD 卡（搭配 FreeRTOS）。

除了這些應用程式外，還有幾個涉及其他平台的例子：

BootLoader：讓你能更新程式碼;
DataLogExtended：讓你能透過 USB 傳送資料，並用 Unicleo-GUI 視覺化感測器資料

4. 工作中的專業模式（模式 3）- BootLoader 與 BLEFOTA 說明

ST.box 也在無線電程式設計領域採用最新軟體解決方案：韌體可在 ST.box 上以安全方式更新。但讓我們看看會怎麼做。

BLEFOTA 韌體可透過 Android/iOS 裝置的藍牙，使用 STBLESensor 應用程式進行空中更新（FOTA）：更詳細地說，應用程式會傳送更新及相關的循環冗餘檢查（CRC）值，BLEFOTA 會將此值與STM32L4處理器上的硬體循環冗餘檢查計算單元進行比對，以確保完整性。如果 CRC 計算與 STBLESensor CRC 值相符，則新韌體會寫入第三個快閃記憶體區域的開始。一個「魔術數字」會通知 STBLESensor，表示韌體更新已收到並檢查過，並準備替換目前的 BLEFOTA 韌體。

開機載入程式會檢查「魔術號碼」是否存在，若存在，開機載入程式會將區域 2（舊 BLEFOTA 韌體）的內容替換為區域 3（新 BLEFOTA 韌體）的內容，然後刪除區域 3 上的「魔術號碼」並重新啟動自身。如果沒有這個神奇數字，BootLoader 會跳轉到執行區域 2 上實際存在的 BLEFOTA 韌體。

5. 專業模式（模式3）在工作中 - 在 ST.box 上發現LSM6DSOX應用程式

LSM6DSOX是ST MEMS感測器產品組合中最具創新性的產品之一。當然，它也內建於ST.box上。兩個專業模式應用程式直接展現了該產品部分能力：

BLELowPower 應用程式：除了說明如何使用 FreeRTOS 及低功耗技術透過藍牙將資料傳送至 STBLESensor 外，該應用程式還展示了如何LSM6DSOX啟用加速度計偵測自由落體、單重/雙重點擊、喚醒、傾斜及 6D 方向的事件，並將這些訊號傳送至 STBLESensor。
另一方面，BLEMLC 應用程式直接示範如何編程LSM6DSOX機器學習核心。特別是，這個範例程式設計加速度計執行活動辨識演算法或振動監測演算法，並將結果傳送給應用程式。要啟用 MLC 上的活動辨識演算法，必須選擇 STBLESensor（活動辨識）標籤。你也可以在除錯模式下使用 STBLESensor 除錯主控台，並寫入 VibOn 指令來初始化振動監測演算法，以及 VibOff 指令關閉振動監測演算法。

為了除錯，作為附帶功能，BLELowPower 與 BLEMLC 應用程式皆能讓 USB 虛擬通訊埠（VCP）將 printf 視覺化至終端機（例如 Tera Term），以控制初始化與連線階段，並在開機時定義 STEVAL-MKSBOX1V1 用於藍牙廣告的名稱。啟用 VCP 需重新編譯程式碼，允許編譯定義 BLELowPower/Inc/STBOX1_config.h 或 BLEMLC/Inc/STBOX1_config.h 檔案開頭的 call STBOX1_ENABLE_PRINTF。