初学者
10 分钟

使用NMH1000和TM4C129ENCZAD创建适用于物理接触不切实际或不希望接触的应用的非接触式开关

霍尔效应磁开关

Hall Switch 3 Click with Fusion for ARM v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

Hall Switch 3 Click

开发板

Fusion for ARM v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129ENCZAD

检测垂直磁场的变化,并实现对特定磁体方向的无与伦比的灵敏度。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Hall Switch 3 Click基于NXP Semiconductor的NMH1000,这是一款霍尔效应磁开关。该开关通过包含可配置状态机、输入的模拟转换和与预定义阈值进行比较的功能块来处理其输入,以生成双态输出。输出按线性顺序排列。NMH1000具有一个传感器,它生成与

近距磁通密度成比例的小电荷。霍尔效应电荷被转换为电压,并与预定义的阈值电压进行比较。这确定了开关输出的状态。Hall Switch 3 Click使用标准的两线I2C接口与主机MCU通信,支持高达1MHz的时钟频率。根据预定义的阈值,开关的输出可通过输出

OUT引脚获得。此Click板™只能在3.3V逻辑电压级别下操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须对电路板进行适当的逻辑电压级别转换。此外,它配备了一个包含功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Hall Switch 3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Fusion for ARM v8 是一款专为快速开发嵌入式应用而设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如各种 ARM® Cortex®-M 基础 MCU,不论其引脚数量,并具有一系列独特功能,例如首次通过 WiFi 的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,确保最终用户在一个地方可以找到所有必需的元素,如开关、按钮、指示器、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for ARM v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方都能访问。Fusion 

for ARM 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,它还包括一个为开发板提供的干净且调节过的电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部 12V 电源供应,以及通过 USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项包括 USB-UART、USB 

HOST/DEVICE、CAN(如果 MCU 卡支持的话)和 以太网。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™ 标准、为 MCU 卡提供的标准化插座(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 ARM v8 是 Mikroe 快速开发生态系统的一个重要组成部分,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 ARM 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

NC
NC
AN
NC
NC
RST
ID COMM
PE7
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Hall Switch Output
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!”

Click board™ 原理图

Hall Switch 3 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 ARM v8作为您的开发板开始

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 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 Hall Switch 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • hallswitch3_get_mag_data - 此函数用于指示相对磁场强度。

  • hallswitch3_set_out_data_rate - 此函数提供了用户覆盖固定采样率以控制睡眠-比较-Vout周期时间的能力。

  • hallswitch3_get_status - 此函数读取模式和选择的状态报告。

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 Hall Switch 3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Hall Switch 3 Click board 
 * by reading and displaying the magnetic field strength value.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of I2C module and log UART.
 * After driver initialization, the app executes a default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * This example demonstrates the use of the Hall Switch 3 Click board.
 * The demo application reads and displays the relative magnetic field strength value [Gaussian units] 
 * and detects when the magnetic field strength is not in the configured range. 
 * The results are sent to the UART terminal, where you can monitor their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "hallswitch3.h"

static hallswitch3_t hallswitch3;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    hallswitch3_cfg_t hallswitch3_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.
    hallswitch3_cfg_setup( &hallswitch3_cfg );
    HALLSWITCH3_MAP_MIKROBUS( hallswitch3_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == hallswitch3_init( &hallswitch3, &hallswitch3_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( HALLSWITCH3_ERROR == hallswitch3_default_cfg ( &hallswitch3 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    int8_t mag_data = 0;
    if ( HALLSWITCH3_OK == hallswitch3_get_mag_data( &hallswitch3, &mag_data ) )
    {
        log_printf( &logger, " Magnetic Field: %d [Gs]\r\n", ( int16_t ) mag_data );
        if ( HALLSWITCH3_OUT_STATE_LOW == hallswitch3_check_mag_field( &hallswitch3 ) )
        {
            log_printf( &logger, " The switch is open.\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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