中级
30 分钟

使用KXTJ3-1057和STM32F302VC支持物体稳定性控制

聚焦运动:每一个动作都至关重要

Accel 7 click with CLICKER 4 for STM32F302VCT6

已发布 7月 22, 2025

点击板

Accel 7 click

开发板

CLICKER 4 for STM32F302VCT6

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F302VC

该解决方案精确测量和记录物体速度的变化,使其在机器人技术、汽车安全等领域中具有无价的价值。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Accel 7 Click 基于Rohm Semiconductor的KXTJ3-1057,这是一款具有±2g / ±4g / ±8g / ±16g范围的三轴数字加速度计。该传感器采用基于差分电容的先进加速度感应方法。集成的MEMS,由专有的Kionix技术生产,由两个板组成。其中一个固定在基板上,而另一个可以沿单轴自由移动。加速度引起这些板之间电容的变化,然后由集成的ASIC处理。ASIC集成了一个电容-电压放大器,将MEMS传感器的差分电容转换为模拟电压,用作低噪声A/D转换器(ADC)的输入。集成的ASIC还包含逻辑部分,用于设置KXTJ3-1057的所有操作参数,如数据速率、滤波设置、中断、ADC分辨率等。ASIC还集成了一个OTP存储器,包含每个电源复位(POR)周期中使用的校准参数和其他设备特定设置。ADC可以以8位、12位或14位分辨率运行。这允许管理功耗,因为较低的分辨率通常允许较少的功耗。功耗也受输出数据速率值(ODR)影响。ODR值超过400Hz会强制高分辨率模式(14位),因此随着ODR从

0.781Hz变化到1600Hz,功耗呈指数上升。ADC分辨率以及KXTJ3-1057 IC的其他操作参数可以通过使用两个配置寄存器进行调整。某些选项只能在IC处于待机模式时更改。加速度范围可以从±2g选择到±16g。ADC分辨率的选择与某个加速度范围的计数数量直接相关。例如,使用8位ADC分辨率和±2g范围意味着从-2g到+2g的整个范围将由255个值覆盖,从-127到+127。因此,127的输出将等于2g加速度(更准确地说,1.984g)。KXTJ3-1057的数据手册提供了一套全面的表格,包含这些设置。然而,Accel 7 click配有包含简单使用功能的库,这些功能简化了加速度测量。中断引擎允许在专用INT引脚上报告中断。有多个中断状态寄存器,允许读取组合和单个事件。这允许INT引脚更灵活地使用。根据设置,可以脉冲和锁存此引脚。锁存时,它将保持断言,直到读取特定寄存器(数据手册中的INT_REL)。脉冲操作将在此引脚上产生短脉冲,但状态位将保持设置,直到读取INT_REL寄存器。非锁

存模式允许状态位自动清除,因此无需读取INT_REL寄存器。KXTJ3-1057的一个显著特点是,当加速度测量值超过存储在唤醒阈值寄存器中的值时,它可以生成唤醒(运动检测)中断。在这种情况下,中断状态寄存器中的一个位将指示发生了唤醒事件。唤醒中断具有去抖动计数器:如果加速度值超过阈值并在编程的计数次数内保持在此阈值之上,则会报告中断事件。为了区分两个连续的运动事件,还有一个倒计时计时器,它设置了在另一个唤醒事件可以报告之前的非活动时间间隔。请注意,阈值使用固定的g范围和分辨率,而不管用户设置。每个KXTJ3-1057设备都经过工厂校准,其校准参数存储在一次性可编程存储器(OTP)中。这些参数包括增益校正和偏移校准。在每个POR周期后,这些校准值会自动应用,从而减少输出误差。与所使用的MEMS差分感应技术一起,这将测量误差减少到几乎不可测量的值。内置的自检功能确保Accel 7 click的可靠运行。

Accel 7 Click top side image
Accel 7 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
Interrupt
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

Accel 7 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Accel 7 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • accel7_get_axis - 该功能从所需轴寄存器读取两个字节的数据

  • accel7_res_range_cfg - 该功能计算分辨率和范围值,并在default_cfg()函数中使用

  • accel7_get_interrupt_state - 该功能读取中断引脚的状态

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 Accel7 Click example
 * 
 * # Description
 * This example shows how data from all three axes is collected, processed and later
 * displayed in the logger module.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * This is where the logger and the Click modules get initialised and configured.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is where the data gets collected, processed and printed out.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "accel7.h"

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

static accel7_t accel7;
static log_t logger;

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

void application_init (  )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    accel7_cfg_t cfg;

    uint8_t resolution = ACCEL7_DATA_RESP_14bit;
    uint8_t range = ACCEL7_RANGE_8g;

    /** 
     * 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.

    accel7_cfg_setup( &cfg );
    ACCEL7_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    accel7_init( &accel7, &cfg );
    accel7_default_cfg( &accel7, resolution, range );

    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task (  )
{
    int16_t x_axis;
    int16_t y_axis;
    int16_t z_axis;

    x_axis = accel7_get_axis( &accel7, ACCEL7_AXIS_X );
    y_axis = accel7_get_axis( &accel7, ACCEL7_AXIS_Y );
    z_axis = accel7_get_axis( &accel7, ACCEL7_AXIS_Z );

    log_printf( &logger, "X axis: %d\r\n", x_axis );
    log_printf( &logger, "Y axis: %d\r\n", y_axis );
    log_printf( &logger, "Z axis: %d\r\n", z_axis );   
    
    log_printf( &logger, "------------------\r\n" );

    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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