初学者
10 分钟

使用VCNL4010和ATmega324P提供近距离接近感应功能

检测到物体靠近而无需物理接触

Proximity Click with EasyAVR v7

已发布 6月 24, 2024

点击板

Proximity Click

开发板

EasyAVR v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega324P

通过提供对附近物体或个体的实时感知,增强安全和保障。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Proximity Click 基于 Vishay Semiconductors 的 VCNL4010,这是一个集成了接近和环境光传感器的全功能设备。VCNL4010 结合了用于接近测量的红外发射器和 PIN 光电二极管、环境光传感器以及信号处理集成电路,这些都封装在一个带有 16 位 ADC 的单元中。其接近范围可达 20cm(7.9英寸),光线范围从 0.25lx 到 16klx,支持传统背光、显示亮度自动调 节以及接近感应,以减少消费者和工业应用中因不需

要机械障碍物来光学隔离发射器和探测器而可能导致的意外触摸输入。VCNL4010 通过标准的 I2C 两线接口与 MCU 通信,用以读取数据和配置设置,兼容所有高达 3.4MHz 的 I2C 模式。标准的串行数字接口可以访问“接近信号”和“光强度”,无需外部控制器进行复杂的计算和编程。此外,可编程的中断功能,连接到  mikroBUS™ 插座上的 INT 引脚,为主 MCU 提供了在接近事件或环境光变化发生时的唤醒功能,这通过

消除连续轮询的需求,减少了处理开销。此 Click board™ 可以通过 I/O 级别跳线选择使用 3.3V 或 5V 的逻辑电压水平,使得 3.3V 和 5V 能力的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,这款 Click board™ 配备了包含易于使用的功能和示例代码的库,可用于开发。

Proximity Click hardware overview 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
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Proximity 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

此库包含 Proximity Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • proximity_write_data - 用于写入数据的函数。

  • proximity_read_prox_data - 用于读取接近数据的函数。

  • proximity_read_ambient_light - 用于读取环境光数据的函数。

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 Proximity Click example
 * 
 * # Description
 * Measures proximity data and ambient light.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver init and sets chip on the default mode
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads Proximity data and Ambient light data and logs data to USBUART every 500 ms.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "proximity.h"

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

static proximity_t proximity;
static log_t logger;

uint16_t proximity_ambi_value;
uint16_t proximity_proxi_value;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    proximity_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.

    proximity_cfg_setup( &cfg );
    PROXIMITY_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    proximity_init( &proximity, &cfg );
    proximity_set_default_mode( &proximity );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.
    
    proximity_ambi_value = proximity_read_ambient_light( &proximity );
    proximity_proxi_value = proximity_read_prox_data( &proximity );

    log_printf( &logger, "Proximity:   %u\r\n", proximity_proxi_value );
    log_printf( &logger, " Ambient:   %u LUX\r\n ", proximity_ambi_value );

    Delay_ms ( 500 );
}

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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