初学者
10 分钟

使用 KP226E3408 和 STM32F410RB,实现精确的绝对压力测量

面向汽车、工业和消费类应用的绝对压力感测解决方案

Barometer 11 Click with Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

已发布 8月 28, 2025

点击板

Barometer 11 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F410RB

通过高精度和灵活输出选项实现绝对压力测量,适用于严苛环境

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Barometer 11 Click 基于英飞凌(Infineon)的 KP226E3408 模拟绝对压力传感器,该传感器采用电容式测量原理,并结合 BiCMOS 技术的单片信号调理电路,可将施加的压力直接转换为高精度的模拟电压输出。其校准的传输函数可将 15kPa 至 400kPa 的压力范围映射到 0.35V 至 4.65V 的输出范围,具备 ±3.8kPa 的高精度和优异的灵敏度,可在需要精确环境或过程监测的应用中保持可靠性能。该传感器适应恶劣工况,支持 -40°C 至 140°C 的扩展工作温度范围,既适用于汽车进气歧管绝对压力测量,也适合多种工业自动化、环境监测及消费电子应用。该 Click 板™ 采用全新推出的 MIKROE Click Snap 格式,与标准化 Click 板不同,可通过断开 PCB 将主传感

器/IC/模块区域拆下独立使用,并通过标记为 1-8 的引脚直接访问信号,实现自主运行。Snap 模块还设计了固定的螺丝孔位置,方便在目标位置安装固定。在信号调理方面,KP226E3408 的低电平输出信号由德州仪器(Texas Instruments)的低压轨到轨运算放大器 LMV321 进行精确稳定的放大,随后经由 AD SEL 开关,使用户可在模拟输出模式与数字输出模式之间灵活选择。在模拟模式下,放大后的信号直接输出至 mikroBUS™ 插座的 AN 引脚,方便与模拟信号处理电路集成;在数字模式下,信号由 Microchip 的 MCP3221 进行 12 位分辨率的模数转换,并通过标准两线制 I2C 接口输出,实现与各种 MCU 和数字系统的兼容。AD SEL 板载贴片开关可轻松在模拟(AN)

与数字(I2C)位置间切换,以适配不同的应用场景与设计需求。在 Snap 模块顶部布置了四个测试点,便于直接接入传感器进行测量、通信和编程操作:TP1 为传感器测试信号,用于验证和诊断运行性能;TP2 提供通信所需的外部时钟输入或编程所需的电压信号;TP3 和 TP4 分别为传感器串行数据输入和输出引脚,构成测试与编程接口核心。此布局便于工程师连接诊断工具、外部编程器或开发设备,以监测信号、写入配置参数并进行功能测试,而不会干扰标准工作电路。该 Click 板™ 支持 3.3V 或 5V 逻辑电压,可通过 VCC SEL 跳线选择,从而兼容不同逻辑电平的 MCU。板上还配备了易用的函数库和示例代码,可作为进一步开发的参考。

Barometer 11 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F410RB 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。

Nucleo 64 with STM32C031C6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32768

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

Analog Output
PC0
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
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Barometer 11 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 STM32F410RB 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

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

Barometer 11 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 Barometer 11 Click 板,通过初始化设备并以毫巴(mBar)为单位读取气压数据。气压值将每秒记录并通过 USB UART 输出。

关键功能:

  • barometer11_cfg_setup - 初始化 Click 配置结构体为初始值。

  • barometer11_init - 初始化此 Click 板所需的所有引脚和外设。

  • barometer11_read_voltage_avg - 读取指定数量的 ADC 样本并计算平均电压值。

  • barometer11_read_pressure - 读取气压值 [mBar]。

应用初始化
初始化日志记录器和 Barometer 11 Click 驱动程序。

应用任务
每秒读取并显示一次气压数据。

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 Barometer 11 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the Barometer 11 Click board by initializing
 * the device and reading the barometric pressure data in millibar units.
 * The pressure value is periodically logged to the USB UART every second.
 *
 * The demo application is composed of two sections:
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the logger and the Barometer 11 Click driver.
 *
 * ## Application Task
 * Reads and displays the pressure data every second.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "barometer11.h"

static barometer11_t barometer11;   /**< Barometer 11 Click driver object. */
static log_t logger;                /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    barometer11_cfg_t barometer11_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.
    barometer11_cfg_setup( &barometer11_cfg );
    BAROMETER11_MAP_MIKROBUS( barometer11_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = barometer11_init( &barometer11, &barometer11_cfg );
    if ( ( ADC_ERROR == init_flag ) || ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float pressure = 0;
    if ( BAROMETER11_OK == barometer11_read_pressure ( &barometer11, &pressure ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Pressure : %.1f mBar\r\n\n", pressure );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
}

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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