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30 分钟

使用APDS-9999和ATmega1284P前所未有地掌握颜色语言

可能性的调色板:进入先进色彩传感的世界

Color 13 Click with EasyAVR v7

已发布 6月 24, 2024

点击板

Color 13 Click

开发板

EasyAVR v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega1284P

明确了解我们的解决方案如何在各种应用中提高颜色分析的准确性和清晰度。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Color 13 Click基于Broadcom Limited的APDS-9999,这是一款带有940nm VCSEL的RGB和接近度传感器。APDS-9999使用红色、绿色、蓝色和红外四个单独通道,并采用特殊设计的矩阵排列,使得该设备具有最佳的角度响应和准确的RGB光谱响应,在各种光源下具有高Lux精度。该设备可以在多种光照条件下以及通过不同的衰减材料(包括暗玻璃)下检测光强度。APDS-9999可配置为环境光和RGB传感器。它还足够快速,可以以高重复频率提供接近度检

测(PS)信息,从明亮的阳光到黑暗的房间都能正常运行。PS分辨率可从8位到11位变化,测量速率从6.25ms到400ms。为了抵消盖玻璃上不需要的反射光,PS智能取消级寄存器允许对来自盖玻璃的任何不需要的反射光的ADC计数进行芯片内减法。在模块内添加微光学透镜可实现红外能量的高效传输和接收,降低总体功耗。此外,APDS-9999可以置于低功耗待机模式,提供低平均功耗。Color 13 Click通过标准的I2C 2-Wire接口与MCU通信,以读取数据和配置

设置,支持时钟频率高达400kHz的快速模式操作。它还具有智能中断功能,可以生成独立的光和接近度中断信号,可在mikroBUS™插座的INT引脚上使用,从而通过消除传感器和MCU之间的轮询通信流量来降低功耗。这个Click板™只能使用3.3V逻辑电压电平进行操作。在使用具有不同逻辑电平的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。

Color 13 Click top side image
Color 13 Click bottom side image

功能概述

开发板

EasyAVR v7 是第七代AVR开发板,专为快速开发嵌入式应用的需求而设计。它支持广泛的16位AVR微控制器,来自Microchip,并具有一系列独特功能,如强大的板载mikroProg程序员和通过USB的在线电路调试器。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。EasyAVR v7 通过每个端口的四种不同连接器,比以往更高效地连接附件板、传感器和自定义电子产品。EasyAVR v7 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。一个集成的mikroProg,一个快速的USB 2.0程序员,带有mikroICD硬件在线电路调试器,提供许多有价值的编 程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成。除此之外,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,包括外部12V电源供应,7-12V交流或9-15V直流通过DC连接器/螺丝端子,以及通过USB Type-B(USB-B)连接器的电源。通信选项如USB-UART和RS-232也包括在内,与

广受好评的mikroBUS™标准、三种显示选项(7段、图形和基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座一起,覆盖了广泛的16位AVR MCU。EasyAVR v7 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。

EasyAVR v7 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

16384

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
PD2
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PC0
SCL
I2C Data
PC1
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Color 13 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyAVR v7 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyAVR v7作为您的开发板开始。

EasyAVR v7 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
EasyAVR v7 Access DIP 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 DIP image step 7 hardware assembly
EasyPIC PRO v7a Display Selection Necto Step 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 Color 13 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • color13_get_rgb_ir - 从设备中读取颜色数据

  • color13_get_als - 从设备中读取光照数据

  • color13_get_proximity - 从设备中读取接近数据

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 Color13 Click example
 *
 * # Description
 * This application showcases ability of click board to read RGB and IR data
 * from device. Also it can be configured to read proximity data and
 * ALS data in lux units.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of host communication modules (UART, I2C) and additonal pin.
 * Read and check device ID, selects example and configures device for it.
 *
 * ## Application Task
 * Depending of selected example in task proximity and als data will be read from
 * device, or it will show ADC value for red, green, blue and ir data from device.
 * 
 * ### Additioal function
 * static void color13_proximity_als_example ( void );
 * static void color13_rgb_example ( void );
 *
 * @author Luka Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "color13.h"

#define COLOR13_EXAMPLE_PS_LS   3
#define COLOR13_EXAMPLE_RGB     6

static color13_t color13;
static log_t logger;

static uint8_t example_type;

/**
 * @brief Proximity and Als data reading.
 * @details Example function for reading proximity and als data.
 * @return Nothing
 */
static void color13_proximity_als_example ( void );

/**
 * @brief RGB data reading.
 * @details Example function for reading rgb and ir data.
 * @return Nothing
 */
static void color13_rgb_example ( void );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    color13_cfg_t color13_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.
    color13_cfg_setup( &color13_cfg );
    COLOR13_MAP_MIKROBUS( color13_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = color13_init( &color13, &color13_cfg );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    uint8_t temp_data = 0;
    init_flag = color13_generic_read( &color13, COLOR13_REG_PART_ID, &temp_data, 1 );
    log_printf( &logger, " > ID: 0x%.2X\r\n", ( uint16_t )temp_data );
    
    if ( ( COLOR13_OK != init_flag ) && ( COLOR13_ID != temp_data ) )
    {
        log_error( &logger, " ID" );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    
    //Select example
    example_type = COLOR13_EXAMPLE_RGB;
    color13_generic_write( &color13, COLOR13_REG_MAIN_CTRL, &example_type, 1 );
    
    if ( COLOR13_EXAMPLE_PS_LS == example_type )
    {
        //Configure proximity data to 11 bit
        color13_generic_read( &color13, COLOR13_REG_PS_MEASRATE, &temp_data, 1 );
        temp_data |= 0x18;
        color13_generic_write( &color13, COLOR13_REG_PS_MEASRATE, &temp_data, 1 );
    }
    
    Delay_ms( 1000 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    switch ( example_type )
    {
        case COLOR13_EXAMPLE_PS_LS:
        {
            color13_proximity_als_example( );
            break;
        }
        case COLOR13_EXAMPLE_RGB:
        {
            color13_rgb_example( );
            break;
        }
        default:
        {
            log_error( &logger, " Select example!" );
            break;
        }
    }
    Delay_ms( 500 );
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }
}

static void color13_proximity_als_example ( void )
{
    //Proximity data
    uint16_t ps_data = 0;
    err_t error_flag = color13_get_proximity( &color13, &ps_data );
    log_printf( &logger, " > PS: %u\r\n", ps_data );
    if ( COLOR13_ERROR_OVF == error_flag )
    {
        log_error( &logger, " Overflow" );
    }
    //ALS data
    float lux = 0;
    color13_get_als( &color13, &lux );
    log_printf( &logger, " > LS[ lux ]: %.2f\r\n", lux );
    log_printf( &logger, "**********************************\r\n" );
}

static void color13_rgb_example ( void )
{
    color13_color_t color_data;

    color13_get_rgb_ir( &color13, &color_data );
    
    log_printf( &logger, " > R: %u\r\n", color_data.red );
    log_printf( &logger, " > G: %u\r\n", color_data.green );
    log_printf( &logger, " > B: %u\r\n", color_data.blue );
    log_printf( &logger, " > IR: %u\r\n", color_data.ir );
    log_printf( &logger, "**********************************\r\n" );
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

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资源

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