中级
30 分钟

使用 VCNL36687S 和 ATmega324P 充分发挥接近检测的潜力

接近感应:您的个人数字安全

Proximity 8 Click with EasyAVR v7

已发布 6月 24, 2024

点击板

Proximity 8 Click

开发板

EasyAVR v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega324P

探索接近检测的未知领域,见证其如何塑造技术格局。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Proximity 8 Click基于VCNL36687S,这是一款集成了VCSEL的接近传感器,具有Vishay的I2C接口。这是一款面向便携、移动和物联网应用的接近传感器,适用于需要近距离检测的场景。例如,在操作员接近时激活显示屏。传感器本身具有先进的模拟和数字前端电路,使其易于使用:通过I2C的单次操作即可设置触发接近检测。其余时间将处于待机模式,从而节省功耗。VCNL36687S具有12位ADC,因此输出数据为12位格式。有两个寄存器用于保存输出结果。除了四个最高有效位(MSB),PS数据输出高字节寄存器还包含一个位,指示设备进入阳光保护模式。通过写入一组CONFIG寄存器,可以配置VCNL36687S的操作。有四个配置寄存器,用于设置PS采样周期、中

断持久值、智能持久性、中断、工作模式等。VCNL36687S数据手册中给出了所有寄存器及其功能的详细列表。然而,Proximity 8 Click支持兼容mikroSDK的库,其中包含一组用于简化和加速开发的函数。有两对阈值寄存器,用于在测量值超过其设定值时触发中断。这些寄存器包含两个12位值,表示检测窗口的边界。每次超过其中一个值时,将生成中断,INT引脚将被置为低电平。中断标志位指示引发中断的条件。可以设置中断持久性,防止误触发:只有在连续多次测量值超过任一阈值后,INT引脚才会被置为低电平。该引脚连接到mikroBUS™ INT引脚,并由电阻上拉。VCNL36687S传感器的另一个特点是逻辑输出模式:物体的近距离将触发中断(INT引脚上的逻辑低电平)。

当物体移开时,INT引脚将取消置位(INT引脚上的逻辑高电平)。此模式与其他模式的区别在于,用户不必读取状态位来清除中断并取消INT引脚的置位。它将由高/低阈值自动控制。为了提高检测的可靠性,VCNL36687S采用了智能消除方案。它使用存储在寄存器中的值从输出测量中减去,从而减少串扰现象。阳光模式允许设备即使在阳光下暴露时也能使用。VCNL36687S由1.8V供电,因此需要使用电压调节器IC。VCNL36687S的逻辑部分允许其直接在3.3V下运行,因此如果Click board™与使用3.3V逻辑电平的MCU一起使用,则无需进行逻辑电平转换。然而,如果由使用5V逻辑电平的MCU运行,则需要进行适当的逻辑电平电压转换。

Proximity 8 Click top side image
Proximity 8 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

ATmega324P

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

2048

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

Proximity 8 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Proximity 8 Click驱动程序的 API。

关键功能:

  • proximity8_generic_read - 此函数从所需寄存器读取数据

  • proximity8_generic_write - 此函数将数据写入所需寄存器

  • proximity8_get_interrupt_state - 此函数返回中断状态

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 Proximity8 Click example
 * 
 * # Description
 * This application enables usage of the proximity sensor
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization Driver init, test comunication and configuration chip for measurement
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads Proximity data and this data logs to the USBUART every 1500ms.
 * 
 * *note:* 
 * The reading value and proximity of the data depend on the configuration.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "proximity8.h"

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

static proximity8_t proximity8;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    proximity8_cfg_t cfg;
    uint16_t tmp;
    uint16_t w_temp;

    /** 
     * 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.

    proximity8_cfg_setup( &cfg );
    PROXIMITY8_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    proximity8_init( &proximity8, &cfg );

    //Test Communication
    
    proximity8_generic_read( &proximity8, PROXIMITY8_REG_DEVICE_ID, &tmp );

    if ( tmp == PROXIMITY8_DEVICE_ID )
    {
        log_printf( &logger, "---- Comunication OK!!! ----\r\n" );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "---- Comunication ERROR!!! ----\r\n" );
        for ( ; ; );
    }

    proximity8_default_cfg( &proximity8 );

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

void application_task ( void )
{
   uint16_t proximity;
   
   proximity8_generic_read( &proximity8, PROXIMITY8_REG_PROX_DATA, &proximity );
   proximity = ( proximity & 0x7FFF );

   log_printf( &logger, " Proximity data: %d\r\n", proximity );
   
   log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
   Delay_ms( 1500 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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