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30 分钟

使用BME680和TM4C1294KCPDT体验全新的环境洞察

多重感应环境卫士

Environment Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

Environment Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1294KCPDT

利用我们的全能一体化解决方案,全面了解您的周围环境,测量温度、湿度、压力和VOC气体,做出明智的决策,创造一个更健康的环境。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Environment Click基于BME680,这是一款数字环境传感器,由Bosch Sensortec提供,集成了气体、湿度、温度和气压感测功能。BME680内部的气体传感器能够检测广泛的气体,用于测量室内空气质量,以提升个人健康。BME680能够检测的气体包括来自油漆(如甲醛)、清漆、油漆去除剂、清洁用品、办公设备、胶水、粘合剂和酒精的挥发性有机化合物(VOC)。它提供了降低的能耗、改进的精度规格和可配置的主机接口,以实现最快的数据传输。它涵盖了从300-1100hPa、0-

100%RH以及从-40°C到+85°C的扩展操作压力、湿度和温度范围,精度为±3%RH和±0.5°C。集成的温度传感器已优化以实现最低噪音和最高分辨率。其输出用于压力和湿度传感器的温度补偿,并且还可用于估计环境温度。此外,BME680还集成了一个湿度和绝对气压传感器,具有极高的精度和分辨率,覆盖广泛的温度范围,为快速环境感知应用提供迅速的响应时间。Environment Click允许使用I2C和SPI接口,最大频率为I2C的3.4MHz和SPI的10MHz。可以通过将标有COMM SEL的

SMD跳线放置在适当位置来进行选择。注意,所有跳线的位置必须在同一侧,否则Click board™可能无响应。当选择I2C接口时,BME680允许使用标有ADDR SEL的SMD跳线选择其I2C从地址的最低有效位(LSB)。这个Click board™只能在3.3V逻辑电压级别下操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板子必须进行适当的逻辑电压级别转换。此外,它还配备了一个包含功能和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

Environment Click top side image
Environment 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)

512

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

128

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PH0
CS
SPI Clock
PQ0
SCK
SPI Data OUT
PQ3
MISO
SPI Data IN
PQ2
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PD2
SCL
I2C Data
PD3
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Environment 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
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
v8 SiBRAIN Access 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

这个库包含了Environment Click的API。

关键功能:

  • environment_get_gas_resistance - 此功能从BME680芯片获取气体阻抗值

  • environment_get_pressure - 此功能从BME680芯片获取压力值

  • environment_get_humidity - 此功能从BME680芯片获取湿度值

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 
 * \brief Environment Click example
 * 
 * # Description
 * Example demonstrates use of the Environment click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver enables - Device software reset, check device ID, set default configuration of BME680 chip, also display logs.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is an example which demonstrates the use of Environment Click board.
 * Measures temperature, humidity, pressure and gas resistance data from the BME680 chip sensor.
 * Displays ambient temperature data [ degrees Celsius ],
 * humidity data [ % ], pressure data [ mbar ] and gas resistance.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 * All data logs write on usb uart changes for every 2 sec.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "environment.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static environment_t environment;
static log_t logger;
static float temperature;
static float pressure;
static float humidity;
static int32_t gas;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    environment_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    environment_cfg_setup( &cfg );
    ENVIRONMENT_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    environment_init( &environment , &cfg );
    environment_default_cfg( &environment );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.

    temperature = environment_get_temperature( &environment);
    log_printf( &logger, " Temperature : %.2fC", temperature);

    humidity = environment_get_humidity( &environment );
    log_printf( &logger, "      Humidity : %f%%", humidity);

    pressure = environment_get_pressure( &environment );
    log_printf( &logger, "      Pressure : %.3fmbar", pressure);

    gas = environment_get_gas_resistance( &environment );
    log_printf( &logger, "      Gas Resistance : %ld\r\n", gas);

    Delay_ms( 2000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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