STEVAL-STWINBX1開發(fā)套件評(píng)測(cè)

Hello大家好！歡迎觀看貿(mào)澤電子測(cè)評(píng)視頻。今天為大家?guī)硪豢頢TMicroelectronics公司生產(chǎn)的無線工業(yè)節(jié)點(diǎn)開發(fā)套件STEVAL-STWINBX1。

隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能在工業(yè)領(lǐng)域的不斷滲透，誕生了工業(yè)4.0，它正在徹底改變公司制造，改進(jìn)和分銷產(chǎn)品的方式。

工業(yè)4.0這種數(shù)字技術(shù)可提供自動(dòng)化、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)性維護(hù)、流程改進(jìn)等諸多優(yōu)勢(shì)。基于狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)這兩種策略，可以優(yōu)化設(shè)備效率并減少設(shè)備生命周期中維護(hù)時(shí)間和維護(hù)成本。狀態(tài)監(jiān)測(cè)是對(duì)多個(gè)參數(shù)（如設(shè)備的振動(dòng)和溫度）的監(jiān)測(cè)，以識(shí)別潛在問題，如偏離或軸承故障。

預(yù)測(cè)性維護(hù)以狀態(tài)監(jiān)測(cè)、異常檢測(cè)和分類算法為基礎(chǔ)，集成了預(yù)測(cè)模型，而該模型可以根據(jù)檢測(cè)到的異常來估計(jì)機(jī)器的剩余運(yùn)行時(shí)間，從而做到提前備件，提前維護(hù)，減少異常停機(jī)帶來的損失。智能傳感器節(jié)點(diǎn)是預(yù)測(cè)分析的關(guān)鍵推動(dòng)力。這些節(jié)點(diǎn)收集并記錄經(jīng)過預(yù)處理的安全數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)將在可視化工具中顯示并在其他處理算法中使用。智能傳感器節(jié)點(diǎn)還可以通過減少計(jì)算延遲來處理數(shù)據(jù)并檢測(cè)異常。

我們今天介紹的開發(fā)板，就是這樣一款智能傳感器節(jié)點(diǎn)，它是由STMicroelectronics公司生產(chǎn)的STEVAL-STWINBX1。

 1   開發(fā)板介紹

圖1：開發(fā)板結(jié)構(gòu)框圖 

開發(fā)板簡(jiǎn)介

STWIN.box（STEVAL-STWINBX1）是一款開發(fā)套件，同時(shí)也是一款參考設(shè)計(jì)，可用于簡(jiǎn)化物聯(lián)網(wǎng)背景下先進(jìn)工業(yè)檢測(cè)應(yīng)用的原型設(shè)計(jì)和測(cè)試，如狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)等。

該套件是STWIN套件（STEVAL-STWINKT1B）的升級(jí)版本，可靠性和振動(dòng)測(cè)量的機(jī)械精度更高。該套件對(duì)BOM進(jìn)行了更新，采用了最新推出的優(yōu)質(zhì)MCU和工業(yè)傳感器。此外，它還具有一個(gè)易于使用的接口，用于連接外部附加組件。

STWIN.box套件包括一個(gè)STWIN.box核心系統(tǒng)、一塊480mAh LiPo電池、一個(gè)用于ST-LINK調(diào)試器的適配器、一個(gè)塑料外殼、一個(gè)用于DIL 24傳感器的適配器板及一條柔性電纜。

套件中包含許多板載工業(yè)級(jí)傳感器和超低功率MCU，可實(shí)現(xiàn)具有以下特性的應(yīng)用：超低功率、9DoF運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、寬頻振動(dòng)分析、音頻和超聲聲學(xué)檢測(cè)、極其精確的局部溫度和環(huán)境監(jiān)測(cè)。

該套件具有以源代碼形式提供的豐富軟件包。優(yōu)化固件庫和完整的配套云應(yīng)用程序，有助于縮短端到端解決方案開發(fā)所需的設(shè)計(jì)周期。

該套件支持多種連接選項(xiàng)，包括內(nèi)置RS485收發(fā)器、BLE、Wi-Fi和NFC連接等。

STWIN.box還包括一個(gè)34針擴(kuò)展連接器，用于連接與STM32系列相關(guān)的小尺寸子板，如STEVAL-C34KAT1振動(dòng)計(jì)和溫度傳感器擴(kuò)展板。

STWIN.box適用于對(duì)使用STMicroelectronics軟件和第三方軟件的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、演示和概念驗(yàn)證（PoC）。

該開發(fā)套件的具體功能如下：

圖2

圖3

圖4

 2  開發(fā)板體驗(yàn)

以Windows電腦為例，其它系統(tǒng)可參考官方教程頁

官方提供了兩種方式來做功能演示。

一、使用官方提供的APP（BLESensor）做應(yīng)用演示：

首先下載官方提供的下載工具及相應(yīng)固件，共三個(gè)：

1.STM32CubeProgrammer

2.en.fp-sns-stbox1

3.STM32CubeFunctionPack_DATALOG2_V1.2.0

使用CubeProgrammer下載固件：

1.關(guān)機(jī)狀態(tài)下，按住USR按鍵，將USB線插入開發(fā)板后松開

2.打開CubeProgrammer

3.選擇右上角的USB連接，點(diǎn)擊connect連接設(shè)備

圖5

4.打開“擦除和編程”頁面，在界面中選擇需要燒錄的bin文件，這里我們選擇一個(gè)傳感器演示固件，目錄為：

.en.fp-sns-stbox1 STM32CubeFunctionPack_STBOX1_V1.5.0ProjectsSTWIN.boxApplicationsBLESensorsPnPLBinary.bin

5.選好后，點(diǎn)擊開始燒錄，即可完成燒錄。重啟后應(yīng)用程序會(huì)自動(dòng)運(yùn)行。

燒錄重啟完成后，打開下載的APP，STBLESensor。連接后，即可進(jìn)行功能演示。

二、使用PC機(jī)工具，演示傳感器數(shù)據(jù)采集，音頻FFT分析兩個(gè)應(yīng)用：

1.首先安裝python 3.10

2.進(jìn)入：

STM32CubeFunctionPack_DATALOG2_V1.2.0UtilitiesHSDPython_SDK

執(zhí)行HSDPython_SDK_install以安裝python需要的庫。

3.首先演示下基于麥克風(fēng)獲取噪聲后，進(jìn)行FFT變換的例子。

4.通過programmer安裝：

STM32CubeFunctionPack_DATALOG2_V1.2.0ProjectsSTWIN.boxApplicationsUltrasoundFFTBinaryUltrasoundFFT_Release.bin

5.打開ultrasound_fft_app.py界面如下圖6所示。

6.點(diǎn)擊Start Log即可開啟應(yīng)用。

圖6

還有更多有趣的示例程序，如狀態(tài)機(jī)、人工智能相關(guān)的應(yīng)用，大家可自行探索。

 3   開發(fā)板點(diǎn)評(píng)

這款開發(fā)板主要應(yīng)用于狀態(tài)監(jiān)測(cè)和可預(yù)測(cè)性維護(hù)領(lǐng)域。

 4   開發(fā)板總結(jié)

該開發(fā)板集成了眾多傳感器和常用的無線通信方式，把狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)可能用到的傳感器全部集成了進(jìn)來，這些傳感器可以靈活組合為性能、成本不同的應(yīng)用，同時(shí)官方提供了非常多的演示應(yīng)用程序，從APP到PC端再到固件端，極大地方便了用戶的原型設(shè)計(jì)及評(píng)估。

不過，該開發(fā)板的APP不是太穩(wěn)定，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不更新的情況。

圖7

來源：貿(mào)澤電子