初学者
10 分钟

使用830M1-0050和PIC32MZ1024EFH064测量三轴(X、Y、Z)加速度,以检测振动和冲击

用于振动和运动监测的±50g三轴压电加速度计

Piezo Accel 2 Click - 50g with PIC32MZ clicker

已发布 11月 27, 2024

点击板

Piezo Accel 2 Click - 50g

开发板

PIC32MZ clicker

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ1024EFH064

确保精准的振动和运动监测,非常适合预测性维护和机器健康优化

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Piezo Accel 2 Click - 50g 基于 TE Connectivity 的 830M1-0050 三轴压电加速度传感器,能够检测沿三个正交轴(X、Y、Z)的运动和加速度。830M1-0050 提供精确且稳定的运动和加速度测量,支持 ±50g 的测量范围,并具有 25mV/g 的灵敏度。该传感器采用成熟的压电技术,具备卓越的分辨率、动态范围和带宽性能,在苛刻环境中表现优于传统 MEMS 设备。此外,它还配备了集成的 RTD 温度传感器,支持同时获取振动和温度数据,实现全面的状态监测。凭借其高灵敏度、可靠性能和嵌入式系统兼容性,该传感器非常适用于机器健康监测、预测性维护、冲击和

振动监测以及安全系统等应用。Piezo Accel 2 Click 通过板载的 MCP3562R 与主控 MCU 通信,这是一款 24 位低噪声 ΔΣ 模数转换器(ADC)。MCP3562R 将 830M1-0050 传感器的模拟输出数字化,提供高分辨率数据,支持高达 153.6kSPS 的可编程数据速率。MCP3562R 集成了内部电压参考、振荡器、温度传感器和烧毁传感器检测功能,进一步增强了其功能性。与主控 MCU 的通信通过 SPI 接口完成,支持最高 20MHz 的频率。此外,MCP3562R 还使用 CLK 和 IRQ 引脚。CLK 引脚可根据 ADC 配置寄存器的设置,用作主时钟输入或模拟主时钟输出,

与 SPI 时钟不同,是信号转换过程中连续 ADC 操作的必要条件。IRQ 引脚用作各种 ADC 事件的中断输出,例如转换启动、数据就绪、电源重置(POR)和寄存器映射配置中的 CRC 错误。此外,该引脚还可作为调制器数据输出,与模拟主时钟同步输出。该 Click board™ 仅支持 3.3V 逻辑电压操作。在使用不同逻辑电平的 MCU 之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,该板配备了一个库,包含易于使用的功能和示例代码,可作为进一步开发的参考。

Piezo Accel 2 Click - 50g hardware overview image

功能概述

开发板

PIC32MZ Clicker 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位带有浮点单元的 Microchip PIC32MZ 微控制器,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 mikroProg 连接器,以及一个用于与外部电子设备接口的头部。得益于其紧凑的设计和清晰易识别的丝网标记,它提供了流畅且沉浸式的工作体验,允许在任

何情况下、任何地方都能访问。PIC32MZ Clicker 开 发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 PIC32MZ Clicker 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或通过外部 mikroProg 连接器为 PIC,dsPIC 或 PIC32 编程外,Clicker 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。USB Micro-B 连接可以提供多达 500mA 的电流,这足以操作所有板载和附加模块。所有 

mikroBUS™ 本身支持的通信方法都在这块板上,包 括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮以及若干按钮和 LED 指示灯。PIC32MZ Clicker 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。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,它涵盖了原型制作的许多方面。

PIC32MZ clicker double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Microchip

引脚数

64

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
ID SEL
RE5
RST
SPI Select / ID COMM
RG9
CS
SPI Clock
RG6
SCK
SPI Data OUT
RG7
MISO
SPI Data IN
RG8
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Master Clock Input / Analog Master Clock Output
RB3
PWM
Interrupt / Modulator Data Output
RB5
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Piezo Accel 2 Click - 50g Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ clicker front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以PIC32MZ clicker作为您的开发板开始。

PIC32MZ clicker front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup 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 image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 Piezo Accel 2 Click - 50g 驱动程序的 API。

关键功能:

  • piezoaccel250g_read_adc_data - 此函数读取X、Y和Z轴的原始ADC值以及内部温度传感器的测量值。

  • piezoaccel250g_fast_cmd_write - 此函数通过SPI串行接口写入选定的快速命令。

  • piezoaccel250g_reg_read_multi - 此函数通过SPI串行接口从选定的寄存器开始读取所需数量的数据字节。

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 Piezo Accel 2 50g Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Piezo Accel 2 50g Click board by reading and displaying
 * the ADC values of X, Y, and Z axis, and the internal temperature sensor measurements. 
 * Those data can be visualized on the SerialPlot application.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the Click default configuration for ADC measurements.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the ADC values of X, Y, and Z axis, and the internal temperature sensor measurements
 * and displays them on the USB UART (SerialPlot) every 5ms approximately.
 *
 * @note
 * We recommend using the SerialPlot tool for data visualization. The temperature measurements
 * should be visualized independently. The data format for plotter is as follows: X;Y;Z;TEMP;
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "piezoaccel250g.h"

static piezoaccel250g_t piezoaccel250g;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    piezoaccel250g_cfg_t piezoaccel250g_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.
    piezoaccel250g_cfg_setup( &piezoaccel250g_cfg );
    PIEZOACCEL250G_MAP_MIKROBUS( piezoaccel250g_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == piezoaccel250g_init( &piezoaccel250g, &piezoaccel250g_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( PIEZOACCEL250G_ERROR == piezoaccel250g_default_cfg ( &piezoaccel250g ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    piezoaccel250g_adc_data_t adc_data;
    if ( PIEZOACCEL250G_OK == piezoaccel250g_read_adc_data ( &piezoaccel250g, &adc_data ) )
    {
        log_printf ( &logger, "%lu;%lu;%lu;%lu;\r\n", adc_data.raw_x, adc_data.raw_y, 
                                                      adc_data.raw_z, adc_data.raw_temp );
    }
}

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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