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30 分钟

使用ADXL314和TM4C129ENCZAD前所未有地捕捉、分析和优化运动

揭开各个方向运动的秘密

Accel 29 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

Accel 29 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129ENCZAD

提升您的项目并增强连接性,使用我们的3D加速度计,迎接数据精度和响应能力提升的新时代。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Accel 29 Click基于Analog Devices的ADXL314,是一款完整的三轴±200g加速度测量系统,工作在低功耗水平。ADXL314测量由运动或冲击引起的动态加速度和静态加速度,如重力。它提供格式为16位的数字输出数据,通过可配置和可选择的串行接口数字报告加速度。ADXL314自动调节其功耗,与其输出数据率成比例。如果需要进一步节省功耗,它还提供低功耗模式,实现智能基于运动的功率管理,具有阈值感应和低功耗下的主动加速度测量功能。ADXL314基于多晶硅表面微机械结构,建在硅片顶部,使结构悬浮在硅片表面

上,提供对施加加速度的力的抗性。结构的偏转通过差动电容测量,该电容由独立固定板和连接到移动质量块的板组成。加速度使证明质量块偏转并使差动电容不平衡,产生与加速度成比例的传感器输出。相敏解调用于确定加速度的大小和极性。如前所述,加速度数据通过I2C或SPI接口访问,I2C的最大频率为400kHz,SPI通信为5MHz。选择通过适当地放置标记为COMM SEL的SMD跳线进行。请注意,所有跳线的位置必须在同一侧,否则Click板™可能会无响应。选择I2C接口时,ADXL314允许通过标记为ADDR SEL的SMD

跳线选择其I2C从地址的最低有效位(LSB)。该板还具有两个中断,IT1和IT2,默认情况下分别路由到mikroBUS™插槽上的AN和IT引脚,用户可以通过串行接口完全编程。这些中断信号通知MCU检测到运动事件。该Click板只能在3.3V逻辑电压电平下操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了包含函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Accel 29 Click top side image
Accel 29 Click bottom side image

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以

太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。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,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

212

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Interrupt 1
PE3
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PE7
CS
SPI Clock
PA2
SCK
SPI Data OUT
PA5
MISO
SPI Data IN
PA4
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt 2
PB4
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB3
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Accel 29 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始。

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
Buck 22 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
v8 SiBRAIN MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image 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 Accel 29 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • accel29_calibrate_offset - 此功能通过设置OFSX/Y/Z寄存器校准加速度计偏移到指定值

  • accel29_get_avg_axes - 此功能读取指定数量的加速度X、Y和Z轴数据样本(单位为g)并进行平均

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 Accel 29 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Accel 29 click board by reading and
 * displaying the accelerometer data (X, Y, and Z axis) averaged from 100 samples.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver, performs the click default configuration, and calibrates
 * the accel data offsets.
 *
 * ## Application Task
 * Reads and displays on the USB UART the accelerometer data (X, Y, and Z axis)
 * averaged from 100 samples.
 *
 * @note
 * This click board should be used for high g applications of up to +-200g. 
 * It is not recommended for low g applications because of its high scale
 * factor which is about 48.83 mg per LSB.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "accel29.h"

/**
 * Starting accel position, used for calibrating accel offset. 
 * Should be in a range from -24.96 to 24.765 g.
 * Offset calibrating scale factor is 0.195 g per LSB.
 */
#define ACCEL29_CALIB_X     0.0f
#define ACCEL29_CALIB_Y     0.0f
#define ACCEL29_CALIB_Z     1.0f

static accel29_t accel29;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    accel29_cfg_t accel29_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.
    accel29_cfg_setup( &accel29_cfg );
    ACCEL29_MAP_MIKROBUS( accel29_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = accel29_init( &accel29, &accel29_cfg );
    if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( ACCEL29_ERROR == accel29_default_cfg ( &accel29 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    accel29_axes_t calib_axes;
    calib_axes.x = ACCEL29_CALIB_X;
    calib_axes.y = ACCEL29_CALIB_Y;
    calib_axes.z = ACCEL29_CALIB_Z;
    if ( ACCEL29_ERROR == accel29_calibrate_offset ( &accel29, calib_axes ) )
    {
        log_error( &logger, " Calibrate offset." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    accel29_axes_t axes;
    if ( ACCEL29_OK == accel29_get_avg_axes ( &accel29, ACCEL29_NUM_OF_SAMPLES, &axes ) )
    {
        log_printf( &logger, " X: %.1f g\r\n", axes.x );
        log_printf( &logger, " Y: %.1f g\r\n", axes.y );
        log_printf( &logger, " Z: %.1f g\r\n\n", axes.z );
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

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

额外支持

资源

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