在这篇知识文章中，我们将展示如何利用我们的Unico GUI软件工具使用LSM6DSV16X的边缘功能，以获得一系列智能唤醒、设备重新配置和空间运动跟踪。

在开始之前，你需要什么？

软件

我们将在这篇知识文章中使用的软件工具是Unico GUI，一个图形用户界面（可用于Linux、MacOS和Windows），支持广泛的传感器，并允许评估LSM6DSV16X。

硬件

这个装卸工MKI109V3将在本教程中用于配置MEMS传感器和评估传感器输出。此外，它还具有一些高级功能，例如：
  • 可编程电压电源
  • 电流消耗测量
  • 以及可以在SPI和I2C之间更改的通信协议
STEVAL-MKI109V3 可以与不同的DIL24适配器板一起使用。在本教程中，我们将使用装卸工人MKI227KA，它是LSM6DSV16X的DIL24适配器板，IMU可以使任何设备在任何应用中都更智能。
有关更多硬件详细信息，请访问：
  • 上的ST资源页MEMS传感器
  • 安5882有关有限状态机的更多详细信息

最终目标

这篇知识文章的目的是使用Unico GUI和LSM6DSV16X的边缘功能实现以下步骤序列：智能唤醒，重新配置设备以在高性能模式下运行，并最终跟踪空间移动。
                                                                
 

实际操作的

设备配置

第一步是设置能够实现传感器融合的设备配置。

打开Unico GUI后，需要选择设备LSM6DSV16X及其适配器板STEVAL-MKI227KA。
 

按下“选择设备”按钮后，可以在左侧看到设备的所有边缘功能：FSM、MLC、Pedometer、Sensor Fusion、Qvar。
点击顶部栏上的“开始”按钮，我们将启用装卸工MKI109V3使用STEVAL-MKI227KA和我们的电脑。
 
现在需要点击融合工具，然后点击“启用传感器融合”按钮。
 
 
来自传感器的实时数据现在正在流式传输，可以看到许多图表
在顶部，我们可以看到顶部的加速度计和陀螺仪原始数据图。

 
重力矢量和陀螺仪偏差在在中间绘制。第一个表示沿设备三轴的重力投影：它是通过融合加速度计和陀螺仪数据来计算的，以生成一种不受线性加速度影响的加速度信号，这是跟踪应用中的强制性要求。

第二幅图显示了计算出的陀螺仪偏移，该偏移被陀螺仪信号减去以避免陀螺仪在时间上漂移。

最后，四元数数据显示在底部。数据可以转换为滚转角、俯仰角和偏航角，表示设备在空间中的绝对方位。

最后，通过单击3D模式按钮，可以实时看到茶壶在空间中移动。

 
返回Unico GUI主页并选择选项，可以看到加速计和陀螺仪的数据速率和比例，在这种情况下，设置为：
  • 加速度计：
    • 8g满刻度
    • 120赫兹ODR
  • 陀螺仪：
    • 2000 dps满刻度
    • 120赫兹ODR
从同一页面，通过点击高级功能，可以在移动板时检查功耗，包括传感器融合、加速度计和陀螺仪功耗。
 

最终流量

第二步，一旦完成了设备的配置，就需要利用FSM工具实现如下流程。

 

点击FSM按钮后，FSM屏幕将打开

第一步是将FSM ODR与传感器ODR对准，ODR为120Hz。

现在我们可以开始构建程序了。由于设备在唤醒状态下启动，加速度计和陀螺仪传感器处于高性能模式，因此我们需要设备进入睡眠状态，这意味着只有加速度计处于低功率模式。当设备保持静止一段时间（例如5秒）时，将启用睡眠状态。
为了进入睡眠状态，FSM的第一条指令将是GNTH1|TI1条件。配置的阈值是施加在加速度计标准信号上的1.1g，计时器是600个样本（这意味着在120Hz下5秒）。无论如何，您可以参考AN5882了解有关FSM条件的更多详细信息。

 

当设备静止5秒钟时，将到达下一个指令。当这种情况发生时，我们想关闭陀螺仪，并将加速度计设置为低功率模式。为此，连续发出两个SETR命令，一个用于更改加速度计电源模式，另一个用于关闭陀螺仪。

然后，我们需要配置唤醒功能，以便在高性能模式下将加速度计和陀螺仪传感器设置回120 Hz。在这种情况下，唤醒条件将是NOP|GNTH1，使用之前使用的相同阈值。一旦检测到唤醒信号，我们需要配置其他两个连续的SETR命令，以再次更改传感器配置。

最后，我们需要使用CONTREL命令来重置程序。为了避免产生中断，在CONTREL命令之前发出MSKIT命令。

 

为了允许FSM使用SETR命令写入设备寄存器（这意味着启用ASC功能），我们还需要设置FUNC_CFG_ACCESS寄存器中可用的FSM_WR_CTRL_EN位。让我们转到寄存器选项卡手动将该位设置为1。

 

让我们再次打开Fusion视图和Advanced Features视图。在移动过程中，我们可以看到设备的电流消耗与以前相同。但是，当电路板静止超过5秒时，电流消耗会显著下降。需要强调的一件重要事情是，当板开始移动时，茶壶的方向不会受到陀螺仪打开和加速度计电源模式变化的影响。

结论

我们已经了解了如何使用LSM6DSV16X的边缘功能来快速开发您的应用程序流，包括智能唤醒、设备重新配置和空间跟踪。您可以在以下链接中找到关于该主题的专门网络研讨会：

https://content.st.com/smart-energy-efficient-applications-with-st-intelligent-imu-webinar.html