快速的全360度范围内的绝对角度测量。
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硬件概览
它是如何工作的?
Magnetic Rotary 4 Click基于AS5047D,这是一款用于在ams AG的全360度范围内快速绝对角度测量的高分辨率旋转位置传感器。AS5047D的核心是CMOS技术的霍尔效应磁传感器,将垂直于芯片表面的磁场分量转换为数字值。它允许主机MCU从AS5047D读取14位绝对角度位置数据,并在无需专用编程器的情况下编程非易失性设置。它还配备了动态角度误差补偿块,通过使用线性预测计算算法来校正计算角度的延迟。内部霍尔传感器的信号在ADC转换之前被放大和过滤,然后由CORDIC块处理以计算磁场矢量的角度和幅度。磁场的强度由自动增益控制(AGC)使用,以调整放大级别
以补偿温度和磁场变化。Magnetic Rotary 4 Click通过标准SPI接口与MCU通信,支持常见的SPI模式,SPI模式1。此Click板™还配有一个板载接头,保留用于增量和换向信号的各自A/B/I和U/V/W信号,以及嵌入的自诊断。增量运动在一组ABI信号上指示,十进制模式下每转最大分辨率为2000步/500脉冲,二进制模式下为2048步/512脉冲。ABI信号的分辨率是可编程的,可以减少到每转32或8脉冲。无刷直流(BLDC)电机也可以通过标准UVW换向接口进行控制,极对数可编程范围为1到7。在恒定旋转速度下,AS5047D内部补偿延迟时间,减少SPI、ABI和UVW输出的动态角
度误差,而在更高速度下,插值器填补缺失的ABI脉冲,并在不丢失分辨率的情况下生成UVW信号。AS5047D允许在UVW输出接口和W引脚上的PWM编码接口之间进行选择,可视为绝对角度位置。此外,此板的独特之处在于一个用于旋转磁铁支架的位置,设计用于与磁性旋转位置传感器配合使用,允许在开发过程中快速原型设计和快速测量。此Click板™只能在3.3V逻辑电压电平下工作。因此,使用不同逻辑电平的MCU之前,板必须执行适当的逻辑电压转换。然而,此Click板™配备了包含功能和示例代码的库,可以用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Clicker 2 for Kinetis 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性
的小工具。Clicker 2 for Kinetis 开发套件的每个部分 都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本
身支持的通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
1024
硅供应商
NXP
引脚数
121
RAM (字节)
262144
你完善了我!
配件
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
该库包含 Magnetic Rotary 4 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
magneticrotary4_set_rotation_direction
- 此函数将磁铁的旋转方向设置为顺时针或逆时针。magneticrotary4_calibrate_zero_position
- 此函数将传感器校准到零角度位置。magneticrotary4_get_angle
- 此函数读取绝对位置的原始数据并将其转换为角度(度)。
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* @file main.c
* @brief MagneticRotary4 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of Magnetic Rotary 4 click board by reading
* and displaying the magnet (potentiometer) angular position in degrees.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver, sets the rotation direction, and calibrates the sensor
* for potentiometer zero position.
*
* ## Application Task
* Reads the magnet (potentiometer) angular position in degrees every 100ms
* and displays the results on the USB UART.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "magneticrotary4.h"
static magneticrotary4_t magneticrotary4;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
magneticrotary4_cfg_t magneticrotary4_cfg; /**< Click config object. */
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
magneticrotary4_cfg_setup( &magneticrotary4_cfg );
MAGNETICROTARY4_MAP_MIKROBUS( magneticrotary4_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( SPI_MASTER_ERROR == magneticrotary4_init( &magneticrotary4, &magneticrotary4_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( MAGNETICROTARY4_ERROR == magneticrotary4_set_rotation_direction ( &magneticrotary4, MAGNETICROTARY4_DIRECTION_CW ) )
{
log_error( &logger, " Set rotation direction." );
for ( ; ; );
}
if ( MAGNETICROTARY4_ERROR == magneticrotary4_calibrate_zero_position ( &magneticrotary4 ) )
{
log_error( &logger, " Calibrate zero position." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
float angle;
if ( MAGNETICROTARY4_OK == magneticrotary4_get_angle ( &magneticrotary4, &angle ) )
{
log_printf( &logger, " Angle: %.1f degrees\r\n\n", angle );
Delay_ms ( 100 );
}
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END