初学者
10 分钟

使用 FS3000-1015 和 STM32L073RZ 实现空气流速检测

面向关键环境和工业应用的空气流速检测解决方案

Air Velocity 2 Click with Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

已发布 8月 19, 2025

点击板

Air Velocity 2 Click

开发板

Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L073RZ

具备高环境应力抗性的风速测量,确保在严苛应用中的可靠气流监测

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Air Velocity 2 Click 基于瑞萨电子(Renesas)的 FS3000-1015 数字风速传感器模块,可提供精确的风速测量。这款基于 MEMS 的传感器采用热电堆原理,提供一种高灵敏度且可靠的气流测量方式,具有 12 位数字输出分辨率。FS3000-1015 专为严苛环境设计,融合先进的“实体”热隔离技术和碳化硅防护涂层,具备优异的抗表面污染、抗磨损、抗振动和抗压冲击能力。它支持 0 至 15 米/秒范围的风速测量,对应的数字输出计数值介于 409 至 3686 之间。该传感器结

构坚固,封装紧凑,适合集成于低轮廓外壳及需长期稳定运行的应用中。Air Velocity 2 Click 通过标准 I2C 接口与主控制器通信,通信时钟频率最高可达 400kHz,确保高效、快速的数据传输。凭借低功耗和高精度性能,它非常适用于需要可靠气流监测的应用,如数据中心、HVAC 系统、层流控制以及空气过滤或收集系统。本 Click 板™ 采用独特的格式设计,支持 MIKROE 最新推出的 Click Snap 功能。与标准化 Click 板不同,该功能允许传感器/IC/模块所在区域

通过断开 PCB 实现可移动性,为多种实现方式提供新可能。得益于 Snap 特性,FS3000-1015 可通过 1-8 标记引脚直接访问信号,实现自主运行。同时,Snap 区域包含指定和固定的螺丝孔位置,用户可将 Snap 板牢固安装在所需位置。此 Click 板™ 仅支持 3.3V 逻辑电压工作。使用其他逻辑电平的 MCU 前,必须进行适当的电压电平转换。该板还配有函数库和示例代码,可作为后续开发的参考。

Air Velocity 2 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO® 

Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,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。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用

连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。

Nucleo 64 with STM32L073RZ MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

192

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

20480

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™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
ID COMM
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Air Velocity 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 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
Clicker 4 for STM32F4 HA 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

软件支持

库描述

Air Velocity 2 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
本示例演示如何使用 Air Velocity 2 Click 板,通过读取并显示输出计数值和风速(单位:米/秒)。

关键功能:

  • airvelocity2_cfg_setup - 初始化 Click 配置结构体为初始值。

  • airvelocity2_init - 初始化此 Click 板所需的所有引脚和外设。

  • airvelocity2_read_output - 通过 I2C 串行接口读取原始输出计数值。

  • airvelocity2_counts_to_mps - 将原始输出计数值转换为风速(单位:米/秒,范围 0-15)。

应用初始化
初始化驱动程序和日志记录器。

应用任务
读取输出计数值并将其转换为风速(米/秒)。两个数值将通过 USB UART 每约 125 毫秒显示一次。

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 Air Velocity 2 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Air Velocity 2 Click board by reading
 * and displaying the output counts and air velocity in m/sec.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the output counts and converts it to air velocity in m/sec. Both values
 * will be displayed on the USB UART approximately every 125ms.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "airvelocity2.h"

static airvelocity2_t airvelocity2;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    airvelocity2_cfg_t airvelocity2_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.
    airvelocity2_cfg_setup( &airvelocity2_cfg );
    AIRVELOCITY2_MAP_MIKROBUS( airvelocity2_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == airvelocity2_init( &airvelocity2, &airvelocity2_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    uint16_t out_counts = 0;
    if ( AIRVELOCITY2_OK == airvelocity2_read_output ( &airvelocity2, &out_counts ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Out counts: %u\r\n", out_counts );
        log_printf ( &logger, " Air velocity: %.2f m/s\r\n\n", airvelocity2_counts_to_mps ( out_counts ) );
        Delay_ms ( 125 );
    }
}

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

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