初学者
10 分钟

使用MLX90333和STM32F302VC精确检测所有三维方向的磁场强度

揭开磁性世界的面纱

3D Hall Click with CLICKER 4 for STM32F302VCT6

已发布 7月 22, 2025

点击板

3D Hall Click

开发板

CLICKER 4 for STM32F302VCT6

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F302VC

我们的主要目标是提供一种全面的三维霍尔传感器解决方案,将三维磁测技术的精度与您需要探索和有效利用磁数据的用户友好功能相结合。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

3D Hall Click基于Melexis Technologies的MLX90333,这是一款Triaxis®无触点位置传感器,能够通过测量和处理磁通密度矢量(Bx、By和Bz)的三个空间分量来感知其周围移动的任何磁铁。水平分量(Bx和By)通过集成磁聚焦器(IMC)进行感测,而垂直分量(Bz)通过常规霍尔板进行感测。由于其

出色的性能,MLX90333可以精确地测量其旋转、线性和三维位移。MLX90333具有3D磁力计模式,通过SPI接口将磁通密度的三维信息报告给主控制器,支持最常见的SPI模式SPI Mode 1,最大频率为20MHz。输出传输特性完全可编程(例 如,偏移、增益、夹紧电平、线性、热漂移、滤波、范围等),以

匹配任何特定要求,通过最终校准。这个Click板只能使用5V逻辑电压级别。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板子必须执行适当的逻辑电压级别转换。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。

3D Hall 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

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PA4
CS
SPI Clock
PA5
SCK
SPI Data OUT
PA6
MISO
SPI Data IN
PA7
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

3D Hall 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

这个库包含了3D Hall Click驱动程序的API。

关键功能:

  • c3dhall_read_all_data - 从传感器读取8字节数据的函数。

  • c3dhall_calculate_angle - 计算角度的函数。

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 c3DHall Click example
 * 
 * # Description
 * This application use to determine angle position.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver enable's - SPI and start write log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is a example which demonstrates the use of 3D Hall Click board.
 * 3D Hall Click communicates with register via SPI by read data from register
 * and calculate Alpha and Beta angle position.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 * All data logs on usb uart.
 * 
 * ## NOTE
 * The maximal SPI Clock frequency for MLX90333 sensor is about 430 Khz. 
 * If you are expiriencing issues, please try to lower MCU's main clock frequency.
 *
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c3dhall.h"

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

static c3dhall_t c3dhall;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    c3dhall_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.

    c3dhall_cfg_setup( &cfg );
    C3DHALL_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    c3dhall_init( &c3dhall, &cfg );
    Delay_100ms( );
}

void application_task ( void )
{
    c3dhall_all_data_t all_data;

    uint8_t angle_alpha;
    uint8_t angle_beta;

    c3dhall_read_all_data( &c3dhall, &all_data );
    Delay_100ms( );

    if ( ( all_data.data_error ) == C3DHALL_NO_ERRORS )
    {
        angle_alpha = c3dhall_calculate_angle( &c3dhall, all_data.data_angle_a );
        angle_beta = c3dhall_calculate_angle( &c3dhall, all_data.data_angle_b );
        
        log_printf( &logger, "     Alpha : %u\r\n", ( uint16_t ) angle_alpha );

        log_printf( &logger, "     Beta  : %u\r\n", ( uint16_t ) angle_beta );

        log_printf( &logger, "-------------------------\r\n", angle_beta );
    }
    else
    {
        if ( all_data.data_error == C3DHALL_F_ADCMONITOR )
            log_printf( &logger, "       ADC Failure       \r\n" );
        else if ( all_data.data_error == C3DHALL_F_ADCSATURA )
            log_printf( &logger, "    Electrical failure   \r\n"  );
        else if ( all_data.data_error == C3DHALL_F_GAINTOOLOW )
            log_printf( &logger, "    Gain code is less    \r\n" );
        else if ( all_data.data_error == C3DHALL_F_GAINTOOHIGH )
            log_printf( &logger, "   Gain code is greater  \r\n" );
        else if ( all_data.data_error == C3DHALL_F_NORMTOOLOW )
            log_printf( &logger, "   Fast norm below 30   \r\n" );
        else if ( all_data.data_error == C3DHALL_F_FIELDTOOLOW )
            log_printf( &logger, "     The norm is less    \r\n" );
        else if ( all_data.data_error == C3DHALL_F_FIELDTOOHIGH )
            log_printf( &logger, "   The norm is greater   \r\n" );
        else if ( all_data.data_error == C3DHALL_F_ROCLAMP )
            log_printf( &logger, "  Analog Chain Rough off \r\n" );
        else if ( all_data.data_error == C3DHALL_F_DEADZONEALPHA )
            log_printf( &logger, " Angle ALPHA in deadzone \r\n" );
        else if ( all_data.data_error == C3DHALL_F_DEADZONEBETA )
            log_printf( &logger, "  Angle BETA in deadzone \r\n" );
        else if ( all_data.data_error == C3DHALL_MULTIPLE_ERRORS )
            log_printf( &logger, "   More than one error   \r\n" );
        else
            log_printf( &logger, "      Unknown error      \r\n" );

        log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
        Delay_1sec( );
    }
}

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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