中级
30 分钟

使用TMAG5273和PIC32MZ2048EFH100解码任意磁铁的绝对位置

非接触式3D传感

3D Hall 11 Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 25, 2024

点击板

3D Hall 11 Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

收集整个磁场的信息,以在三维环境中确定位置。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

3D Hall 11 Click 基于 TMAG5273,这是一款 3D 线性霍尔效应传感器,用于检测来自德州仪器的所有三个维度(X、Y 和 Z 轴)范围内高达 ±40mT 或 ±80mT 的磁场强度。精密模拟信号链和集成的 12 位 ADC 实现了高精度和低漂移的磁场测量,同时支持高达 20kSPS 的采样速率。它还具有集成的温度传感器,用于多个系统功能,如热预算检查或给定磁场的温度补偿计算。输出信号(原始 X、Y 和 Z 磁

场和温度数据)可通过 I2C 接口访问。此 Click board™ 可配置为各种电源选项,包括唤醒和休眠模式,以优化系统功耗。此外,集成的角度计算引擎(CORDIC)提供完整的 360° 角位置信息,用于通过两个用户选择的磁轴执行的轴上和轴外角度测量拓扑。它还具有磁增益和偏移校正功能,以减轻系统机械误差源的影响。3D Hall 11 Click 使用标准 I2C 2 线接口与 MCU 通信,最大时钟频率为 

1MHz,以启用磁轴和温度测量的任意组合。除了专用中断引脚外,mikroBUS™ 插座的 INT 引脚在低功耗唤醒和休眠模式下作为系统中断,也可以由 MCU 用于触发新的传感器转换。此 Click board™ 可通过 VIO SEL 跳线选择 3.3V 和 5V 逻辑电压水平。这允许 3.3V 和 5V 的 MCU 正确使用通信线路。然而,该 Click board™ 配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

3D Hall 11 Click top side image
3D Hall 11 Click bottom side image

功能概述

开发板

Flip&Click PIC32MZ 是一款紧凑型开发板,设计为一套完整的解决方案,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 PIC32MZ 微控制器,Microchip 的 PIC32MZ2048EFH100,四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,两个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,调试器/程序员连接器,以及两个与 Arduino-UNO 引脚兼容的头部。得益于创

新的制造技术,它允许您快速构建具有独特功能和特性的小工具。Flip&Click PIC32MZ 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。此外,还可以选择 Flip&Click PIC32MZ 的编程方式,使用 chipKIT 引导程序(Arduino 风格的开发环境)或我们的 USB HID 引导程序,使用 mikroC、mikroBasic 和 mikroPascal for PIC32。该套件包括一个通过 USB 类型-C(USB-C)连接器的干净且调

节过的电源供应模块。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、用户可配置的按钮和 LED 指示灯。Flip&Click PIC32MZ 开发套件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。

Flip&Click PIC32MZ double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
RD9
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RA2
SCL
I2C Data
RA3
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

3D Hall 11 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Flip&Click PIC32MZ作为您的开发板开始。

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly
Buck 22 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

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 3D Hall 11 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • c3dhall11_write_register - 此函数使用 I2C 串行接口将所需数据写入选定的寄存器。

  • c3dhall11_read_register - 此函数从选定的寄存器读取数据。

  • c3dhall11_read_data - 此函数读取新数据,包括 X、Y 和 Z 轴的值(以 mT 为单位)和温度(以摄氏度为单位)。默认情况下,它还读取 X 和 Y 轴之间的角度(以度为单位)以及幅度数据。

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 3DHall11 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of 3D Hall 11 Click board by reading the magnetic
 * flux density from 3 axes, and the angle and magnitude between X and Y axes  
 * as well as the sensor internal temperature.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the Click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Reads data from the sensor approximately every 100ms and displays the measurement values on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c3dhall11.h"

static c3dhall11_t c3dhall11;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    c3dhall11_cfg_t c3dhall11_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.
    c3dhall11_cfg_setup( &c3dhall11_cfg );
    C3DHALL11_MAP_MIKROBUS( c3dhall11_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == c3dhall11_init( &c3dhall11, &c3dhall11_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( C3DHALL11_ERROR == c3dhall11_default_cfg ( &c3dhall11 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    c3dhall11_data_t sensor_data;
    if ( C3DHALL11_OK == c3dhall11_read_data ( &c3dhall11, &sensor_data ) )
    {
        log_printf( &logger, " X-axis: %.1f mT\r\n", sensor_data.x_axis );
        log_printf( &logger, " Y-axis: %.1f mT\r\n", sensor_data.y_axis );
        log_printf( &logger, " Z-axis: %.1f mT\r\n", sensor_data.z_axis );
        log_printf( &logger, " Angle: %.1f Degrees\r\n", sensor_data.angle );
        log_printf( &logger, " Magnitude: %u\r\n", ( uint16_t ) sensor_data.magnitude );
        log_printf( &logger, " Temperature: %.2f Celsius\r\n\n", sensor_data.temperature );
        Delay_ms ( 100 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。