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30 分钟

使用 VCNL4040 和 TM4C1294NCZAD 使您的环境更智能、更安全、更灵敏

接近检测解决方案:超越视野

Proximity 9 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 27, 2024

点击板

Proximity 9 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1294NCZAD

让我们揭示近距离检测带来的看不见的连接,增强您的日常体验。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Proximity 9 Click基于Vishay的VCNL4040,这是一款带有I2C接口的全集成近距离和环境光传感器。它是一款先进的16位环境光传感器(ALS),采用专有的Filtron™技术,提供接近人眼的光谱响应。ALS传感器还有助于减少荧光光源的闪烁和背景光消除,降低主机MCU的工作负载。该传感器内置了一个940 nm的IRED,由可编程的电流汇驱动器驱动。VCNL4040还具有热补偿功能,在-40°C至+85°C的范围内提供非常准确的读数。VCNL4040 IC的近距离感应(PS)部分实现了几种解决方案,用于改善对任何颜色物体的近距离检测。它依赖于从IRED发射器反射的红外光的检测。诸如对

红光的免疫性、智能串扰现象的减少、防止错误中断触发的智能持续时间方案、可编程IRED电流、可选择的采样分辨率和可选择的积分时间等功能,有助于实现可靠和准确的近距离检测。通过I2C接口可以从相应的寄存器获取ALS和PS传感器的处理读数。I2C总线线路路由到相应的mikroBUS™ I2C引脚:SCL是I2C时钟,SDA是I2C数据线。Proximity 9 click提供可编程中断引擎。INT引脚路由到mikroBUS™ INT引脚,并由板载电阻上拉。当断言时,它被驱动到低逻辑电平。中断可以编程为在PS阈值窗口超过时触发,触发一定次数(中断持久性)。有两种中断模式:正常模式下,中断将保持锁定,

直到主机固件读取中断状态标志。如果设置为逻辑模式,则当PS值升高到高阈值水平以上时,中断将被断言,当PS值下降到低阈值水平以下时,中断将被去除。当需要与某些外部电路进行自主操作时,逻辑模式很有用,而正常模式最适合与MCU一起使用。INT引脚路由到mikroBUS™的INT引脚。Click board™由mikroSDK库支持,该库包含简化开发的函数。mikroSDK函数有很好的文档记录,但仍需要VCNL4040的数据手册提供所有寄存器及其特定功能的列表。Click board™设计仅适用于3.3V。当与使用5V电平进行通信的MCU一起使用时,应使用适当的电平转换电路。

Proximity 9 Click top side image
Proximity 9 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

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
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

Proximity 9 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Proximity 9 Click驱动程序的 API。

关键功能:

  • proximity9_check_int_pin - INT引脚检查函数

  • proximity9_check_int_flag - INT标志检查函数

  • proximity9_get_als_lux - ALS获取函数

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 Proximity9 Click example
 * 
 * # Description
 * This application is proximity sensing (PS) and ambient light sensing (ALS) device.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes I2C interface and performs a device configurations.
 * 
 * ## Application Task  
 * Performs a data reading and interrupt flag checking.
 * Allows data and interrupt flags messages to be showed on the uart terminal.
 * 
 * *note:* 
 * The ALS sensitivity depends on the ALS integration time setting.
 * The longer integration time has higher sensitivity.
 * The Proximity (PS) output data can be set to 12-bit or 16-bit resolution.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "proximity9.h"

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

static proximity9_t proximity9;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    proximity9_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.

    proximity9_cfg_setup( &cfg );
    PROXIMITY9_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    proximity9_init( &proximity9, &cfg );

    proximity9_default_cfg( &proximity9 );

    log_printf( &logger, "** Proximity 9 is initialized ** \r\n" );
    log_printf( &logger, "************************************ \r\n" );
    Delay_ms ( 300 );
}

void application_task ( )
{
    uint8_t int_check;
    uint16_t prox_data;
    float als_data;
    uint8_t temp;

    als_data = proximity9_get_als_lux( &proximity9 );
    proximity9_read_register( &proximity9, PROXIMITY9_PS_DATA_REG, &prox_data );
    temp = PROXIMITY9_PS_IF_CLOSE_FLAG | PROXIMITY9_PS_IF_AWAY_FLAG;
    int_check = proximity9_check_int_flag( &proximity9, temp );
    
    log_printf( &logger, "** ALS: %.2f lux \r\n", als_data );
    log_printf( &logger, "** PROXIMITY: %d \r\n", prox_data );
    
    if ( int_check == PROXIMITY9_PS_IF_CLOSE_FLAG )
    {
        log_printf( &logger, "** Object is close! \r\n" );
        log_printf( &logger, "************************************ \r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    if ( int_check == PROXIMITY9_PS_IF_AWAY_FLAG )
    {
        log_printf( &logger, "** Object is away!\r\n" );
        log_printf( &logger, "************************************ \r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    if ( int_check == PROXIMITY9_INT_CLEARED )
    {
        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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