初学者
10 分钟

使用ICM-45605和STM32F302VC实现准确且稳定的惯性运动测量

理解设备在三维空间中的运动

6DOF IMU 16 Click with CLICKER 4 for STM32F302VCT6

已发布 7月 22, 2025

点击板

6DOF IMU 16 Click

开发板

CLICKER 4 for STM32F302VCT6

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F302VC

解锁高级运动感应技术,精确跟踪和解释设备在三维空间中的运动,适用于从虚拟现实到可穿戴设备和物联网设备的各种应用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

6DOF IMU 16 Click 基于 ICM-45605,这是一款来自 TDK InvenSense 的超高性能 6 轴 MEMS IMU,具有全球首创的 BalancedGyro™ 技术和最低功耗。该传感器在一个紧凑的封装中结合了 3 轴陀螺仪和 3 轴加速度计。得益于 BalancedGyro™ 技术,陀螺仪 MEMS 架构实现了卓越的抗振动和温度稳定性能。它具有数字输出的陀螺仪角速度,具有可编程的全量程范围:±15.625、±31.25、±62.5、±125、±250、±500、±1000 和 ±2000 度/秒。加速度计也具有数字输出,具有可编程的全量程范围:±2g、±4g、±8g 和 ±16g。ICM-45605 的片上数字运动处理器支持高级运动算法和机器

学习功能。传感器具有自检、低噪声功耗模式支持、良好的灵敏度等特点。ICM-45605 还包括 APEX 运动特性,如计步器、倾斜检测、唤醒/睡眠、点击检测、运动唤醒等。此外,还包括一个高达 8KB 的 FIFO 缓冲区,使应用 MCU 能够以突发方式读取数据。6DOF IMU 16 Click 可以使用标准 4 线 SPI 串行接口与主机 MCU 通信,支持高达 24MHz 的时钟频率。它还可以使用标准 2 线 I2C,支持最高 1MHz 的总线速度。I2C 地址可以通过 ADDR SEL 跳线选择。通信选择可以通过 COMM SEL 跳线进行。您还可以通过 Interface 跳线在单接口和双接口之间进行选择。这允许您在使用 SPI 的同时

使用 I2C 接口作为主机。当发生中断事件(如倾斜检测、点击或预编程到这些引脚的其他事件)时,APEX 硬件将通过两个中断引脚(I1 和 I2)中断主机 MCU。在板底部,两个 LP CUT 低功耗跳线允许您在真正的低功耗模式下或使用电池供电设备(如我们的 Clicker 2 系列开发板)中使用 6DOF IMU 16 Click。此 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压级别下运行。使用不同逻辑电平的 MCU 之前,必须进行适当的逻辑电平转换。另外,它配有包含功能和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

6DOF IMU 16 Click hardware overview 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

Interrupt 1
PC4
AN
ID SEL
PC15
RST
SPI Select / ID COMM
PA4
CS
SPI Clock
PA5
SCK
SPI Data OUT
PA6
MISO
SPI Data IN
PA7
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt 2
PD0
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

6DOF IMU 16 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

该库包含 6DOF IMU 16 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • c6dofimu16_sw_reset - 此功能执行设备的软件重置。

  • c6dofimu16_get_gyro_data - 此功能读取 X、Y 和 Z 轴的角速度,以每秒度数(mdps)表示。

  • c6dofimu16_get_accel_data - 此功能读取 X、Y 和 Z 轴的加速度,相对于标准重力(mg)表示。

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 16 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of 6DOF IMU 16 Click board by reading and displaying 
 * the accelerometer and gyroscope data (X, Y, and Z axis).
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver performs the Click default configuration, 
 * and checks communication by reading device ID.
 *
 * ## Application Task
 * Reading the accelerometer and gyroscope measurements, results are displayed on the USB UART every second.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c6dofimu16.h"

static c6dofimu16_t c6dofimu16;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    c6dofimu16_cfg_t c6dofimu16_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.
    c6dofimu16_cfg_setup( &c6dofimu16_cfg );
    C6DOFIMU16_MAP_MIKROBUS( c6dofimu16_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = c6dofimu16_init( &c6dofimu16, &c6dofimu16_cfg );
    if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( C6DOFIMU16_ERROR == c6dofimu16_default_cfg ( &c6dofimu16 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }

    uint8_t dev_id = 0;
    c6dofimu16_reg_read( &c6dofimu16, C6DOFIMU16_REG_WHO_AM_I, &dev_id );
    if ( C6DOFIMU16_DEVICE_ID != dev_id )
    {
        log_error( &logger, " Communication error " );
        for ( ; ; );
    }
    log_printf( &logger, " Device ID: 0x%.2X \r\n", ( uint16_t ) dev_id );

    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    c6dofimu16_axis_t accel_data;
    c6dofimu16_axis_t gyro_data;

    c6dofimu16_get_accel_data( &c6dofimu16, &accel_data );
    c6dofimu16_get_gyro_data( &c6dofimu16, &gyro_data );
    log_printf( &logger, " Accel data | Gyro data \r\n" );
    log_printf( &logger, " X: %.2f g  | %.2f dps \r\n", accel_data.x_data, gyro_data.x_data );
    log_printf( &logger, " Y: %.2f g  | %.2f dps \r\n", accel_data.y_data, gyro_data.y_data );
    log_printf( &logger, " Z: %.2f g  | %.2f dps \r\n", accel_data.z_data, gyro_data.z_data );
    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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