中级
30 分钟

使用 MC6470 和 TM4C129XNCZAD 获得卓越的控制和定位能力

紧凑包装中的多功能控制:终极惯性测量单元

6DOF IMU 13 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

6DOF IMU 13 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129XNCZAD

在您的项目中实现卓越的方向感知精度,从而实现更准确的跟踪和定位。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

6DOF IMU 13 Click基于mCube的MC6470,将加速度计和磁力计组合成一个6自由度(6 Degrees of Freedom)传感器解决方案。加速度计有两种操作状态:STANDBY(待机),这是Power-Up函数后的默认状态,和WAKE(唤醒)。STANDBY状态提供了最低的功耗,仅在此状态下I2C接口处于活动状态,所有寄存器读写都是允许的。这种状态下没有事件检测、采样或加速度测量。只有在WAKE状态下才允许对MODE寄存器进行写访问。全幅加速度范围可以从±2g调整到±16g,分辨率为14位。这个Click板™还包括一个高性能的磁感应器,具有0.15μT的分辨率,广泛的场强范围可

达±2.4mT,可编程的输出数据速率从0.5到100 Hz。磁力计有两种操作模式,待机和活动模式,具有力和正常状态,其主要目的是电源管理。它还提供了其他功能,如数据准备功能,在更新新的测量结果时发生,偏移校准和漂移功能,以及温度测量功能,用于从内部温度传感器检索温度数据以进行内部补偿。当将每个轴的磁感应器输出值朝向磁北时,输出值为正值。MC6470具有两个中断输出,一个磁力计(IN2)和一个加速度计(IN1)中断,路由到mikroBUS™上的AN和INT引脚,用于向MCU发出事件已被感测的信号。它还支持±X、±Y或±Z轴的方向敲击检测,其中每个轴都是独立

的,尽管每次只支持一个轴的一个方向。在这种情况下,中断引脚可以指示检测到敲击事件。6DOF IMU 13 Click使用标准I2C 2-Wire接口与MCU通信,最大频率为400kHz。MC6470始终作为I2C外围设备在磁力计和加速度计I2C接口上运行。它允许选择其I2C从设备地址的最低有效位(LSB),可以使用标记为ADDR SEL的SMD跳线完成。此Click板™只能使用3.3V逻辑电压电平。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板上必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

6DOF IMU 13 Click top side image
6DOF IMU 13 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

212

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Magnet. Interrupt
PE3
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
Accel. Interrupt
PB4
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB3
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

原理图

6DOF IMU 13 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

应用输出通过UART模式

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "FLASH" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上。

2. 编程完成后,点击右上角面板中的工具图标,选择 UART 终端

3. 打开 UART 终端标签后,首先在选项菜单中检查波特率设置(默认是 115200)。如果该参数正确,通过点击 "CONNECT" 按钮激活终端。

4. 现在,终端状态从 Disconnected 变为绿色的 Connected,数据将显示在 Received data 字段中。

UART_Application_Output

软件支持

库描述

该库包含 6DOF IMU 13 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • c6dofimu13_mag_get_data - 该函数读取磁力计的X、Y和Z轴数据。

  • c6dofimu13_accel_init - 该函数初始化加速度计。

  • c6dofimu13_accel_get_data - 该函数读取加速度计的X、Y和Z轴数据。

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * @file main.c
 * @brief 6DOFIMU13 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of 6DOF IMU 13 click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver, and sets the device default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Measures acceleration and magnetometer data and displays the results on the USB UART every second.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c6dofimu13.h"

static c6dofimu13_t c6dofimu13;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    c6dofimu13_cfg_t c6dofimu13_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 );
    Delay_ms( 100 );

    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.

    c6dofimu13_cfg_setup( &c6dofimu13_cfg );
    C6DOFIMU13_MAP_MIKROBUS( c6dofimu13_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = c6dofimu13_init( &c6dofimu13, &c6dofimu13_cfg );
    if ( init_flag == I2C_MASTER_ERROR ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    c6dofimu13_default_cfg ( &c6dofimu13 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float acc_x, acc_y, acc_z;
    float mag_x, mag_y, mag_z;

    c6dofimu13_accel_get_data( &c6dofimu13, &acc_x, &acc_y, &acc_z );
    c6dofimu13_mag_get_data( &c6dofimu13, &mag_x, &mag_y, &mag_z );

    log_printf( &logger, " Accel X: %.3f g\t Mag X: %.2f uT\r\n", acc_x, mag_x );
    log_printf( &logger, " Accel Y: %.3f g\t Mag Y: %.2f uT\r\n", acc_y, mag_y );
    log_printf( &logger, " Accel Z: %.3f g\t Mag Z: %.2f uT\r\n", acc_z, mag_z );
    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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