初学者
10 分钟

使用PD15-22C/TR8和TM4C129ENCZAD测量特定环境中的环境光亮度

根据周围的光照条件管理和调整照明系统

Light Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

Light Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129ENCZAD

一种高速和高灵敏度的光电二极管,专门设计用于检测可见光和红外光谱中的光线。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Light Click基于Everlight Electronics的PD15-22C/TR8,这是一款高速、高灵敏度的PIN光电二极管,有效测量环境光强度。这个Click板™由一个光谱光电二极管、一个可见光和红外发光二极管组成,其光谱范围从400到1100nm,一个放大器电路以及一个ADC来处理模拟或数字形式的输出信号。PD15-22C/TR8具有快速的响应时间和接近人眼响应的优异响应度。它在广泛的温度和电压范围内性能稳定,并

且在各种光源下具有高的光敏度(940nm峰值灵敏度),适合感知当前环境光的强度。正如前文所述,除了通过运算放大器LM358对PD15-22C/TR8的输出进行信号放大外,还可以使用MCP3201将其转换为数字值,MCP3201是一款具有12位分辨率的逐次逼近A/D转换器,由Microchip使用3线SPI兼容接口和 MAX6106设置的参考电压进行转换。除了数字信号处理外,PD15-22C/TR8的输出还可以直接发送到

mikroBUS™插座上标记为AN的模拟引脚。选择可以通过板载SMD跳线标记为OUTPUT来执行,将其放置在标记为AN或ADC的适当位置。这个Click板™可以通过I/O电平跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确地使用通信线路。但是,这个Click板™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

Light Click hardware overview 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

Analog Output
PE3
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PE7
CS
SPI Clock
PA2
SCK
SPI Data OUT
PA5
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
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

Light 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
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front 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

这个库包含Light Click驱动程序的API。

关键功能:

  • light_write_data - 通用写入数据函数

  • light_read_data - 通用读取数据函数

  • light_calculate_percent - 计算百分比的函数

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 Light Click example
 * 
 * # Description
 * This application return the ambient light intensity.
 *
 * 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 Light Click board.
 * Measured light intensity and calculate light intensity percent from sensor,
 * results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 * All data logs on usb uart for aproximetly every 100 ms when the data value changes.
 * 
 *
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "light.h"

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

static light_t light;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    light_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.

    light_cfg_setup( &cfg );
    LIGHT_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    light_init( &light, &cfg );

}

void application_task ( void )
{
    uint16_t light_value;
    uint8_t light_percent;

    light_value = light_read_data( &light );
    light_percent = light_calculate_percent( &light, light_value );
    
    log_printf( &logger, " Light Intensity : %d \r\n", (uint16_t)light_percent );
    log_printf( &logger, " Light Value     : %d\r\n", light_value );
    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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