为您的高精度应用获取可靠且高分辨率的力数据
A
A
硬件概览
它是如何工作的?
Force Cell Click 基于 TE Connectivity FS10 系列中的微型压缩力传感器 FS102A-0000-3000-G,专为嵌入式应用提供高精度力测量能力。该传感器灵敏度为 20mV/V,可测量最大 3000 克(约 30 牛顿)的压缩力,适用于对力感测精度要求较高的各类应用场景。借助 TE Connectivity 高可靠性的 Microfused 技术,该传感器具备出色的量程和零点稳定性、优异的分辨率、卓越的循环寿命和高过载能力,即使在严苛工况下也能长期稳定运行。FS102A-0000-3000-G 的创新设计采用高电阻注塑塑料外壳,传感器应变片信号可直接连接,无需内部 PCB,从而在高温工艺暴露期间提供更优的性能稳定性。Force Cell Click 专为嵌入式系统集成优化,特别适用于可穿戴医疗设备、工业与
消费类电子产品、机器人等对空间、精度和耐久性有严格要求的场合。该 Click 板采用支持 MIKROE 全新功能“Click Snap”的特殊结构设计。与标准版 Click 板不同,该结构允许通过断开 PCB 将主传感器区域独立分离,从而拓展更多灵活的应用场景。得益于 Snap 结构,FS102A-0000-3000-G 可通过访问 1 至 8 号引脚信号实现独立运行。同时,Snap 区域包含一个固定螺丝孔位置,便于用户将其牢固安装在所需位置。传感器输出信号经由德州仪器的 INA333 高性能轨到轨运算放大器进行信号调理与放大,确保对低电平输出信号的高精度稳定放大。放大后的信号会通过 AD SEL 开关进行输出路径选择,用户可根据具体应用选择模拟或数字输出模式。在选择模拟模式时,放大信
号会通过 mikroBUS™ 插槽的 AN 引脚直接输出,便于接入模拟信号处理电路。若选择数字模式,Click 板则启用板载的 Microchip MCP3221 12 位分辨率 ADC,负责高精度数字转换,并通过标准 I2C 两线接口通信,实现与多种 MCU 与数字系统的兼容性。输出模式可通过板载贴片开关 AD SEL 轻松配置,切换至 AN 模式启用模拟输出,切换至 I2C 模式启用数字输出,灵活适应不同设计需求。本 Click board™ 支持 3.3V 与 5V 逻辑电压,通过 VCC SEL 跳线进行选择,从而兼容不同电压等级的 MCU 接口。此外,该板配备完整软件库,包含易于调用的函数与示例代码,方便用户快速开发与集成应用。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G071RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
36864
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
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
软件支持
库描述
Force Cell Click 演示应用程序使用 NECTO Studio开发,确保与 mikroSDK 的开源库和工具兼容。该演示设计为即插即用,可与所有具有 mikroBUS™ 插座的 开发板、入门板和 mikromedia 板完全兼容,用于快速实现和测试。
示例描述
本示例演示了如何使用 Force Cell Click 板从负载传感器读取施加力的数值(单位:牛顿 N)。应用程序会初始化驱动程序,执行零点校准,并持续测量力值,并将结果通过 USB UART 终端输出。
关键功能:
forcecell_cfg_setup- 初始化 Click 配置结构体为默认值。forcecell_init- 初始化该 Click 板所需的所有引脚和外设。forcecell_calib_offset- 校准零点偏移值,即无负载时的初始基准。forcecell_read_force- 读取当前施加的力值,单位为牛顿(N)。
应用初始化
初始化日志模块和 Force Cell Click 驱动,并执行零点校准,使传感器在无负载状态下力值为零。
应用任务
每 100 毫秒读取一次当前施加的力值,并以牛顿为单位显示在终端窗口中。
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 Force Cell Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the Force Cell Click board by reading the applied force
* in newtons (N) from a load cell sensor. The application initializes the driver, calibrates the
* offset, and continuously measures and logs the force value to the USB UART terminal.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the logger and the Click driver, performs offset calibration to null the load cell.
*
* ## Application Task
* Continuously reads and displays the current force value in newtons every 100ms.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "forcecell.h"
static forcecell_t forcecell; /**< Force Cell Click driver object. */
static log_t logger; /**< Logger object. */
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
forcecell_cfg_t forcecell_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.
forcecell_cfg_setup( &forcecell_cfg );
FORCECELL_MAP_MIKROBUS( forcecell_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = forcecell_init( &forcecell, &forcecell_cfg );
if ( ( ADC_ERROR == init_flag ) || ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( FORCECELL_ERROR == forcecell_calib_offset ( &forcecell ) )
{
log_error( &logger, " Offset calibration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
float force = 0;
if ( FORCECELL_OK == forcecell_read_force ( &forcecell, &force ) )
{
log_printf( &logger, " Force : %.3f N\r\n\n", force );
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
类别:压力

































