中级
30 分钟

使用 BMP388 和 TM4C1294NCPDT 探索最新的压力数据

压力测量的未来

Pressure 5 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

Pressure 5 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1294NCPDT

使用我们的数字传感器,您可以实时监测和控制压力变化,确保您的应用中的安全性和精确性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Pressure 5 Click基于博世传感器技术公司的BMP388,这是一款数字压力传感器。该传感器由压阻式压力传感元件和混合信号ASIC组成,进行A/D转换并通过数字接口提供转换结果。该先进的MEMS技术提供了0.08hPa的高测量精度,以及仅0.75 Pa/K的低热系数(TOC)。传感器封装在一个小金属盖外壳中,具有很高的耐用性:可以在300 hPa到1250 hPa范围内工作,但在膜片破裂前可以承受高达20,000 hPa的压力。BMP388提供了一系列的压力和温度测量选项。它可以被编程为跳过温度或压力测量,从而更快地测量所需的属性。仅0.75Pa/K的低TOC允许在温度漂移非常小的情况下读取压力。0.08hPa的分辨率允许以约66厘米的精度计算高度,这对于室内导航应用(如无人机、飞行玩具模型等)是理想的。IIR滤波器在室内使用中特别有用,允许滤除一些短期干扰,如关门或开窗。FIFO缓冲区允许优化主机固件,减少通

过通信接口的数据传输。它有512字节,并由中断引擎支持,当缓冲区满或达到水印水平时可以触发中断事件。FIFO缓冲区的行为可以被编程为在满时跳过新数据或覆盖最旧的数据。中断通过INT引脚提供,并可以进一步优化主机固件(例如,通过利用INT引脚唤醒主机MCU以减少功耗)。除了FIFO事件外,当输出寄存器有新数据时,INT引脚还会发出信号(数据准备就绪事件)。该传感器由混合信号前端(ASIC)和压敏压力传感元件组成。ASIC包含一个低噪声24位A/D转换器,以及数字信号处理部分。测量数据可以通过I2C或SPI接口获得。Pressure 5 Click提供了这两种接口之间的选择。选择可以通过将标记为COMM SEL的SMD跳线定位到适当位置来完成。请注意,所有跳线必须放置在同一侧,否则Click板™可能无响应。选择I2C接口时,BMP388允许选择其I2C从地址的最低有效位(LSB)。这可以通过使用标记为ADDR SEL

的SMD跳线来完成。总功耗取决于多个因素,如过采样值、测量速率、功率模式、待机持续时间等。博世传感技术公司在BMP388数据手册中推荐了一套不同应用的操作参数表。一般来说,无论选择哪种测量参数,该传感器允许多种功率模式。当测量完成后,原始ADC值将会在输出寄存器中可用。然而,为了获得实际的压力和温度读数,需要应用补偿算法。BMP388设备的非易失性存储器中提供了一组补偿参数。这些补偿参数考虑了生产样品之间的细微差异,每个BMP388设备都有自己的一组参数。BMP388数据手册提供了有关如何正确应用这些补偿算法的详细说明。然而,MikroElektronika提供了一个包含这些函数的库,可以用于简化和更快速的应用开发。该库还包含一个演示示例,展示了这些函数的使用。演示应用程序可以用作自定义设计的参考。

Pressure 5 Click top side image
Pressure 5 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

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
Interrupt
PQ4
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

Pressure 5 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 Pressure 5 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • pressure5_update_coefficient - 此函数允许您更新校准系数。

  • pressure5_get_temperature_data - 此函数获取摄氏温度。

  • pressure5_get_pressure_data - 此函数获取毫巴压力。

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 Pressure5 Click example
 * 
 * # Description
 * This example preforms Temperature and Pressure measurement.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver init, test comunication, software reset, update
 * coefficient and configuration module for start measurement.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads Pressure data in [mBar] and Temperature data in [C]. 
 * Logs all data to the USBUART every 2 seconds.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pressure5.h"

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

static pressure5_t pressure5;
static log_t logger;

static float temperature;
static float pressure;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    pressure5_cfg_t cfg;
    PRESSURE5_RETVAL init_ret;

    /** 
     * 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.

    pressure5_cfg_setup( &cfg );
    PRESSURE5_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    pressure5_init( &pressure5, &cfg );
    pressure5_default_cfg( &pressure5 );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.

    temperature = pressure5_get_temperature_data ( &pressure5 );
    log_printf( &logger, "Temperature: %.2f C\r\n", temperature );
    
    pressure = pressure5_get_pressure_data ( &pressure5 );
    log_printf( &logger, "Pressure: %.2f mBar\r\n ", pressure );
    log_printf( &logger, "\r\n" );
    
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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