Schwerpunkte

Arbeiten mit AlgoBuilder

Grafische Entwicklung von Algorithmen für MEMS-Sensoren

18. März 2020, 14:35 Uhr   |  Vishal Goyal

Grafische Entwicklung von Algorithmen für MEMS-Sensoren
© tong patong - shutterstock.com

Einfach Programmieren per grafischer Nutzeroberfläche

Um Software-Entwicklern die Arbeit zu erleichtern hat STMicroelectronics ein Programm entwickelt, mit dem Algorithmen für die Sensorsignalverarbeitung per grafischer Bedienoberfläche erstellt werden können.

AlgoBuilder ist ein Programm für das schnelle Prototyping von Anwendungen mit MEMS-Sensoren auf Basis der Mikrocontroller-Plattform STM32 von STMicroelectronics. Es umfasst Datenverarbeitungs-Blöcke und Zusatzfunktionen sowie bereits bestehende Algorithmen beispielsweise für Sensorfusion oder Schrittzähler (Bild 1).

Prizip von AlgoBuilder
© STMicroelectronics

Mit AlgoBuilder lassen sich Algorithmen für MEMS-Sensoranwendungen per grafischer Benutzeroberfläche erstellen, kompilieren und auf STM32-Mikrocontroller übertragen. Für den Test können die Sensordaten auch auf dem Bildschirm dargestellt werden – per Unicleo-GUI.

Mit einer grafischen Benutzeroberfläche, und ohne dass irgendwelcher Code geschrieben werden muss, vereinfacht AlgoBuilder das Erstellen von Machbarkeitsstudien für Algorithmen für MEMS-Sensoren.

Systementwickler benötigen deshalb keine Programmierkenntnisse, um solche Studien vorzunehmen.

Vom Ansatz her arbeitet AlgoBuilder sehr modular: Entwickler können bereits definierte Blöcke wiederverwenden und die Daten sogar in Echtzeit visualisieren, wofür das Plot- und Display-Tool Unicleo-GUI zur Verfügung steht.

Die wichtigsten Eigenschaften der des Programms sind:

  • Einfaches, grafisches Entwickeln – Drag and Drop, Verbinden, Festlegen von Eigenschaften.
  • Bibliotheken mit Bewegungssensor-Algorithmen wie z.B. Sensorfusion, Gyroskop, Magnetometer-Kalibrierung und Schrittzähler.
  • Function Block Creator zum Erstellen individueller Funktionsblöcke.
  • Automatische Entwurfsregel-Validierung.
  • Generierung von C-Code aus dem grafischen Entwurf.
  • Nutzung externer Compiler: STM32CubeIDE, IAR EWARM, Keil µVision, System Workbench for STM32.
  • Von der generierten Firmware ausgegebene Daten lassen sich mit der Unicleo-GUI-Applikation visualisieren.
  • Open XML für Funktionsblöcke und zum Abspeichern von Entwürfen.
  • Geeignet für STM32-Mikrocontrollerentwicklungsmodule: NUCLEO-F401RE, NUCLEO-L476RG mit X-NUCLEO-IKS01A2, X-NUCLEO-IKS01A3, SensorTile STEVAL-STLKT01V1 oder SensorTile.box STEVAL-MKSBOX1V1.
  • Update per Netzwerk mit automatischer New-Release-Benachrichtigung.

Die Architektur von AlgoBuilder

Bestandteile von AlgoBuilder sind Firmware-Vorlagen, Sensortreiber und Sensorbibliotheken (Tabelle). AlgoBuilder integriert diese Blöcke mit XML- und C-Code und präsentiert sich dem Anwender über eine grafische Benutzeroberfläche.

Das Programm kann externe Compiler integrieren, die zum Kompilieren von neuem, benutzergeneriertem Code nahtlos eingebunden werden. Darüber hinaus bietet es die Möglichkeit, den kompilierten Code direkt in kompatible STM32-Mikrocontroller auf Nucleo-Modulen zu übertragen.

Beispiel für die Code-Entwicklung mit AlgoBuilder

In acht Schritten erfahren Sie, wie Sie mit AlgoBuilder eine Sensor-Applikation auf einem STM32 programmieren können – grafisch und ohne Programmierkenntnisse.
 

In acht Schritten zur Sensor-Applikation

Schritt 1 im AlgoBuilder-Tool
Schritt 2 im AlgoBuilder-Tool
Schritt 3 im AlgoBuilder-Tool

Alle Bilder anzeigen (8)

Sensoren sind entscheidende Bestandteile von IoT-Systemen. Sie versorgen IoT-Systeme mit Informationen über ihre Umgebung. Die Algorithmen zum Verarbeiten von Sensorsignalen stellen ebenfalls ein entscheidendes Element dar, um die von den Sensoren gelieferten Daten gemäß den Anforderungen der Applikation zu nutzen.

Das gleichzeitige Arbeiten mit Mikrocontroller-Code und Sensoren kann allerdings gelegentlich eine überaus anspruchsvolle Aufgabe für Entwickler von Embedded-Software sein. In einem Unternehmen kennt sich die Personen, die über Programmierkenntnisse verfügen, nicht unbedingt auch mit Algorithmen zum Visualisieren von Sensordaten aus.

AlgoBuilder bietet die Möglichkeit, Algorithmen für MEMS-Sensoren auf grafischem Weg und somit ohne Programmieren zu entwickeln. Dies ist eine hervorragende Möglichkeit zum Anfertigen von Machbarkeitsstudien, ohne auch nur eine einzige Programmzeile schreiben zu müssen.


Literatur
[1] AlgoBuilder, Application for the graphical design of algorithms. STMicroelectronics, www.st.com/en/embedded-software/algobuilder.html

[2] MEMS and Sensors. STMicroelectronics, www.st.com/sensors

Der Autor

Vishal Goyal, Group Technical Marketing Manager für die HF-ICs und die kundenspezifischen analogen ICs von STMicroelectronics in den ASEAN-Staaten
© STMicroelectronics

Vishal Goyal von STMicroelectronics

Vishal Goyal

ist seit 2015 ein Group Technical Marketing Manager für die HF-ICs und die kundenspezifischen analogen ICs von STMicroelectronics in den ASEAN-Staaten, Australien, Neuseeland und Indien.

Er begann seine Karriere bei STMicroelectronics India im Jahr 2002 als Entwicklungsingenieur in der zentralen Forschung und Entwicklung. Im Jahr 2007 trat er in die Marketingabteilung ein und war für analoge ICs für Indien verantwortlich. Goyal wurde 2013 zum Senior Marketing Manager für Analog, MEMS und Sensoren für den indischen Markt ernannt, und sein Verantwortungsbereich wurde 2015 auf die ASEAN-Staaten, Australien und Neuseeland ausgeweitet.

In Indien geboren, schloss Goyal sein Studium am Indian Institute of Technology Roorkee, Indien, ab und erwarb einen MBA am Indian Institute of Management Lucknow, Indien. Er hat mehr als 30 technische Artikel auf der ganzen Welt veröffentlicht.

vishal.goyal@st.com

Auf Facebook teilenAuf Twitter teilenAuf Linkedin teilenVia Mail teilen

Verwandte Artikel

STMicroelectronics GmbH