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30 分钟

使用13DOF和STM32F302VC实现更准确的定位、导航和交互

运动感应的未来已经到来

13DOF Click with CLICKER 4 for STM32F302VCT6

已发布 7月 22, 2025

点击板

13DOF Click

开发板

CLICKER 4 for STM32F302VCT6

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F302VC

了解具有13自由度的传感器融合如何为创建更智能、更响应迅速的设备和系统开辟无限机会。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

13DOF Click基于BME680和BMM150传感器ICs。此外,该Click还包含Bosch Sensortec的BMI088,这是一种小型多功能6DoF传感器模块。总而言之,此Click板™集成了三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴地磁传感器、气体、湿度、压力和温度传感器在单个板上。这允许非常高的集成度和非常小的尺寸,同时成本可负担。每个MEMS的输出都经过处理、数字化,并通过I2C通信接口可用。传感器ICs可以自行对数据进行过采样,以实现尽可能可靠的数据读取。正如前面提到的,这个Click的功能是非常多的。Bosch的BMM150地磁传感器是一种独立的传感器,适用于消费市场应用。它允许测量三个垂直轴上的磁场。传感器经过精心调校,完美匹配所有3轴移动应用的苛刻要求,如电子罗盘、导航或增强现实。特定应用电路(ASIC)将地磁传感器的输出转换为数字结果,可以通过行业标准的数字I2C接口读取。BMM150的封装和接口设计符合多

种硬件要求。由于传感器具有超小的占地面积和平坦的封装,非常适合移动应用,如手机、手持设备、计算机外设、人机接口、虚拟现实功能、游戏控制器等。BMI088是一个惯性测量单元(IMU),用于检测6个自由度(6DoF)的运动和旋转。它具有全功能的三轴低重力加速度传感器,同时能够测量角速度。在三个垂直的空间维度上,即x、y和z轴上测量加速度和角速度。BMI088的设计符合消费应用的所有要求,如游戏和指点设备、HMI和图像稳定(DSC和摄像手机)。它还能够感应手机、手持设备、计算机外设、人机接口、虚拟现实功能和游戏控制器中的倾斜、运动、不活动和冲击振动。ASIC将MEMS的输出转换为数字信号,开发、生产和测试都在BOSCH设施中进行。为了提供最大的性能和可靠性,每个设备都经过测试并已校准,随时可用。另一方面,BME680是一种小型、高性能、低功耗的4合1传感器,负责气体、湿度、压力和温度

测量。它还具有非常低的功耗,例如,在1 Hz湿度、压力和温度测量模式下,典型功耗为3.7µA。它还具有非常高精度的湿度传感器(容差±3% r.H.和滞后±1.5% r.H.)、只有0.12 Pa RMS噪声的压力传感器(相当于1.7厘米的高度)和非常低的温度偏移漂移,以及具有直接室内空气质量(IAQ)指数输出系统的气体传感器。原则上,IAQ指数输出是一个范围在0到500之间的指数,分辨率为1,用于指示或量化周围空气的质量。它极大地简化了空气质量测量的分类。13DOF Click支持I2C通信接口,使其可以与广泛的不同MCU一起使用。可以通过移动分组在COMM SEL下的SMD跳线到适当的位置来选择通信的I2C从地址。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下操作。在将Click板™与具有不同逻辑电平的MCU一起使用之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了包含功能和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

13DOF Click top side image
13DOF Click bottom side image

功能概述

开发板

Clicker 4 for STM32F3 是一款紧凑型开发板,作为完整的解决方案而设计,可帮助用户快速构建具备独特功能的定制设备。该板搭载 STMicroelectronics 的 STM32F302VCT6 微控制器,配备四个 mikroBUS™ 插槽用于连接 Click boards™、完善的电源管理功能以及其他实用资源,是快速开发各类应用的理想平台。其核心 MCU STM32F302VCT6 基于高性能 

Arm® Cortex®-M4 32 位处理器,运行频率高达 168MHz,处理能力强大,能够满足各种高复杂度任务的需求,使 Clicker 4 能灵活适应多种应用场景。除了两个 1x20 引脚排针外,板载最显著的连接特性是四个增强型 mikroBUS™ 插槽,支持接入数量庞大的 Click boards™ 生态系统,该生态每日持续扩展。Clicker 4 各功能区域标识清晰,界面直观简洁,极大

提升使用便捷性和开发效率。Clicker 4 的价值不仅在于加速原型开发与应用构建阶段,更在于其作为独立完整方案可直接集成至实际项目中,无需额外硬件修改。四角各设有直径 4.2mm(0.165")的安装孔,便于通过螺丝轻松固定。对于多数应用,只需配套一个外壳,即可将 Clicker 4 开发板转化为完整、实用且外观精美的定制系统。

CLICKER 4 for STM32F302VCT6 double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32F302VC Image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

256

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

100

RAM (字节)

40960

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
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
PB10
SCL
I2C Data
PB11
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

13DOF Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ MXS Data Capture Board front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以CLICKER 4 for STM32F302VCT6作为您的开发板开始。

PIC32MZ MXS Data Capture Board front image hardware assembly
Thermo 21 Click front image hardware assembly
Board mapper by product6 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
PIC32MZ MXS Data Capture Board NECTO MCU Selection Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto image step 11 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

此库包含13DOF Click驱动程序的API。

关键功能:

  • c13dof_bmi088_read_accel - 此函数读取16位X轴、Y轴和Z轴数据

  • c13dof_bmi088_accel_read_bytes - 此函数从目标8位寄存器地址开始读取顺序数据

  • c13dof_bmi088_read_gyro - 此函数读取13DOF Click上的BMM150传感器的16位X轴、Y轴和Z轴数据

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 
 * \brief c13DOF Click example
 * 
 * # Description
 * This example displays values registered by sensors on Click board.
 * 
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver enables -
 * BME680 Low power gas, pressure, temperature & humidity sensor, 
 * BMI088 6-axis Motion Tracking Sensor and
 * BMM150 Geomagnetic Sensor, also write log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is a example which demonstrates the use of 13DOF Click board.
 * Measures and display temperature in degrees Celsius [ C ], humidity data [ % ], 
 * pressure [ mbar ] and gas resistance data from the BME680 sensor.
 * Measures and display Accel and Gyro data coordinates values 
 * for X-axis, Y-axis and Z-axis from the BMI088 sensor.
 * Measures and display Geomagnetic data coordinates values for 
 * X-axis, Y-axis and Z-axis from the BMM150 sensor.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 * All data logs write on usb uart changes for each second.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c13dof.h"

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

static c13dof_t c13dof;
static log_t logger;
float temperature;
float pressure;
float humidity;
int32_t gas_res;
int16_t accel_x;
int16_t accel_y;
int16_t accel_z;
int16_t gyro_x;
int16_t gyro_y;
int16_t gyro_z;
int16_t mag_x;
int16_t mag_y;
int16_t mag_z;
uint16_t r_hall;
uint8_t ready_check;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    c13dof_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.

    c13dof_cfg_setup( &cfg );
    C13DOF_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    c13dof_init( &c13dof, &cfg );
    c13dof_default_cfg( &c13dof );
}

void application_task ( void )
{
    temperature = c13dof_bme680_get_temperature( &c13dof );

    log_printf( &logger, "----------------------------------------------------------\n");
    log_printf( &logger, "Temperature : %.2f C \r\n", temperature );

    humidity = c13dof_bme680_get_humidity( &c13dof );
    log_printf( &logger, "Humidity : %.2f %% \r\n", humidity );

    pressure = c13dof_bme680_get_pressure( &c13dof );
    log_printf( &logger, "Pressure : %.2f mbar \r\n", pressure );

    gas_res = c13dof_bme680_get_gas_resistance( &c13dof );
    log_printf( &logger, "Gas Resistance : %ld \r\n", gas_res );
    
    ready_check = c13dof_bmm150_check_ready( &c13dof );

    while ( ready_check != C13DOF_BMM150_DATA_READY )
    {
        ready_check = c13dof_bmm150_check_ready( &c13dof );
    }
    
    c13dof_bmi088_read_accel( &c13dof, &accel_x, &accel_y, &accel_z );
    c13dof_bmi088_read_gyro( &c13dof, &gyro_x, &gyro_y, &gyro_z );
    c13dof_bmm150_read_geo_mag_data( &c13dof, &mag_x, &mag_y, &mag_z, &r_hall );
    
    log_printf( &logger, "Accel X : %d ", accel_x );
    log_printf( &logger, " Y : %d ", accel_y );
    log_printf( &logger, " Z : %d \r\n", accel_z );
    
    log_printf( &logger, "Gyro X : %d ", gyro_x );
    log_printf( &logger, " Y : %d ", gyro_y );
    log_printf( &logger, " Z : %d \r\n", gyro_z );
        
    log_printf( &logger, "Mag X : %d ", mag_x );
    log_printf( &logger, " Y : %d ", mag_y );
    log_printf( &logger, " Z : %d \r\n", mag_z );

    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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