初学者
10 分钟

使用 SCH16T-K01 和 MK64FN1M0VDC12 实现三轴角速度与线性加速度的精准检测

面向严苛应用的高精度六轴运动感测解决方案

6DOF IMU 26 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 5月 20, 2025

点击板

6DOF IMU 26 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

适用于工业环境中机器人运动追踪、惯性导航和无人机稳定控制的 6 轴运动感测解决方案

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

6DOF IMU 26 Click 基于 muRata 的 SCH16T-K01,这是一款高性能的六自由度(6DOF)运动传感器,将 3 轴陀螺仪与 3 轴加速度计集成于单一封装内,并通过数字 SPI 接口实现高效数据传输。该传感器具备卓越的精度与稳定性,适用于高要求的工业和嵌入式应用环境。陀螺仪支持从 ±300°/s 到 ±62.5°/s 的应用可选测量范围,而加速度计支持从 ±80m/s² 到 ±15m/s² 的动态范围,默认最大可达 ±260m/s²。该器件还集成了插值与抽取(interpolation & decimation)功能,以支持灵活的数据处理策略。为进一步增强信号质量,SCH16T-K01 提供可调的低通滤波器,截止频率范围为 13Hz 至 370Hz,有效滤除噪声信号。

SCH16T-K01 符合 AEC-Q100 汽车级标准,是构建惯性测量单元(IMU)、导航与定位系统、动态倾角检测、机器控制、机器人平台与无人机(UAV)等系统的理想传感器。因其坚固、稳定和多功能的特性,6DOF IMU 26 Click 成为苛刻或关键任务环境中运动追踪的理想选择。该 Click 板™ 采用 MIKROE 全新 Click Snap 结构,与传统 Click 板不同,传感器核心区域可从 PCB 中断开并独立部署,便于嵌入至目标系统中。Snap 区域包含 1–8 号标记引脚,可直接访问关键信号,实现自主运行,并带有固定螺丝孔,便于物理固定。通信方面,6DOF IMU 26 Click 使用 4 线 SPI 接口与主控 MCU 通信,支持最高 10MHz 的时钟

频率,确保高速数据传输。通过 Snap 区域中的 ADDR SEL 跳线可配置 SPI 地址,支持多个设备共存于同一总线上。除了 SPI 接口外,该板还包含 RST 引脚(用于重置传感器)与 DRY 引脚(用于当内部陀螺仪与加速度计寄存器更新时输出中断信号),便于主控 MCU 实时响应数据变化。本 Click 板™ 仅支持 3.3V 逻辑电压工作,如需与其他电压等级的 MCU 搭配使用,需进行电平转换。此外,随板还提供了易用的软件库与示例代码,为用户后续开发提供有力支持。

6DOF IMU 26 Click hardware overview image

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。

Clicker 2 for Kinetis dimensions image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset / ID SEL
PB11
RST
SPI Select / ID COMM
PC4
CS
SPI Clock
PC5
SCK
SPI Data OUT
PC7
MISO
SPI Data IN
PC6
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Data-Ready Output
PB13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

6DOF IMU 26 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 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

6DOF IMU 26 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 6DOF IMU 26 Click 板,读取并记录来自 3 轴加速度计、3 轴陀螺仪及温度传感器的数据。程序初始化设备并持续获取传感器测量值。

关键功能:

  • c6dofimu26_cfg_setup - 初始化 Click 配置结构为默认初始值。

  • c6dofimu26_init - 初始化该 Click 板所需的所有引脚和外设。

  • c6dofimu26_default_cfg - 执行 6DOF IMU 26 Click 板的默认配置。

  • c6dofimu26_get_data - 读取加速度、陀螺仪和温度数据。

应用初始化
初始化日志记录器并配置 6DOF IMU 26 Click 板,建立 SPI 通信并应用默认设置。

应用任务
持续读取并记录来自传感器的加速度(g)、角速度(°/s)和温度(℃)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 6DOF IMU 26 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the 6DOF IMU 26 Click board, which provides 
 * 3-axis accelerometer and 3-axis gyroscope measurements, as well as temperature data. 
 * The example initializes the device and continuously logs sensor readings.
 *
 * The demo application is composed of two sections:
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the logger and configures the 6DOF IMU 26 Click board. Sets up SPI 
 * communication and applies the default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Continuously reads and logs acceleration (g), gyroscope (dps), and temperature (degC) 
 * values from the sensor.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c6dofimu26.h"

static c6dofimu26_t c6dofimu26;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    c6dofimu26_cfg_t c6dofimu26_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.
    c6dofimu26_cfg_setup( &c6dofimu26_cfg );
    C6DOFIMU26_MAP_MIKROBUS( c6dofimu26_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == c6dofimu26_init( &c6dofimu26, &c6dofimu26_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( C6DOFIMU26_ERROR == c6dofimu26_default_cfg ( &c6dofimu26 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    c6dofimu26_data_t meas_data;
    if ( C6DOFIMU26_OK == c6dofimu26_get_data ( &c6dofimu26, &meas_data ) )
    {
        log_printf( &logger, " Accel X: %.3f g\r\n", meas_data.accel.x );
        log_printf( &logger, " Accel Y: %.3f g\r\n", meas_data.accel.y );
        log_printf( &logger, " Accel Z: %.3f g\r\n", meas_data.accel.z );
        log_printf( &logger, " Gyro X: %.1f dps\r\n", meas_data.gyro.x );
        log_printf( &logger, " Gyro Y: %.1f dps\r\n", meas_data.gyro.y );
        log_printf( &logger, " Gyro Z: %.1f dps\r\n", meas_data.gyro.z );
        log_printf( &logger, " Temperature: %.2f degC\r\n\n", meas_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

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