实现准确、高分辨率的光强度测量,适用于从基本环境光感测到粗略颜色检测的各种应用。
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硬件概览
它是如何工作的?
LightHz Click 基于 ams OSRAM 的 TSL230BR,这是一款可编程光到频率转换器。它结合了可配置的硅光电二极管和电流到频率转换器,无需外部组件即可实现高分辨率的光强度转换。该传感器响应范围为 320nm 到 1050nm,并针对 320nm 到 700nm 的紫外到可见光范围进行了温度补偿。设备灵敏度可在三个范围内选择,提供两个数量级的调整,而全量程输出频率可以通过四个预设值之一进行缩放,绝对容差为 5%。LightHz Click 使用其频率输出通过 mikroBUS™ 插座的 OUT 引脚与主 MCU 通信。该板带有四个标记为 MCU ON-BRD 的 SMD 跳线,允许您选择由主 MCU 控制缩放和灵敏度配置,而不是使
用板载跳线选择。后者默认设置。使用默认的 MCU ON-BRD 选择时,灵敏度通过跳线标签为 SENSITIVITY SELECTION 的 S0 和 S1 上的两个逻辑输入控制。您可以通过组合四个可用位置选择 1x、 10x、100x 和电源关闭选项。传感器的灵敏度通过类似光圈控制的电子光圈技术调整。这样可以改变设备对给定光量的响应,从而使设备针对特定光级进行优化,同时保持输出频率范围。默认设置为 100x 选项。使用默认的 MCU ON-BRD 选择时,输出频率缩放由跳线标签为 FREQUENCY SCALING 的 S2 和 S3 上的两个逻辑输入控制。通过组合四个可用位置,您可以选择 1、2、10 和 100 的除数值。值 1 表示没
有分割,为直接输出的固定脉冲宽度脉冲列。更高的除数意味着较低的频率范围用于高分辨率测量;默认 设置为 100 值。如果您选择通过 MCU ON-BRD 跳线选择由主 MCU 控制传感器,并将其设置为 MCU,则缩放和选择的逻辑输入将在 mikroBUS™ 插座的 S0、S1、S2 和 S3 引脚上可用。组合表在我们的文档部分下方。此 Click 板™ 可以通过 PWR SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平运行。这样,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,这个 Click 板™ 配备了一个库,其中包含易于使用的功能和示例代码,可以用作进一步开发的参考。
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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

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
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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 LightHz Click 驱动程序的 API。
关键功能:
lighthz_set_sensitivity
- 此功能设置传感器的灵敏度lighthz_set_frequency_scaling
- 此功能设置传感器的频率缩放lighthz_get_freq_pin
- 此功能返回频率引脚的逻辑状态
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 main.c
* @brief LightHz Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of LightHz click board by measuring and displaying
* the frequency of clock output signal. The higher the light intensity the higher the frequency.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and sets the sensitivity mode and frequency scaling in case
* the onboard jumpers are set to MCU instead to ON-BRD.
*
* ## Application Task
* Measures the clock output frequency using the polling method and delays. The results are being
* sent to the USB UART.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "lighthz.h"
static lighthz_t lighthz; /**< LightHz Click driver object. */
static log_t logger; /**< Logger object. */
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
lighthz_cfg_t lighthz_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.
lighthz_cfg_setup( &lighthz_cfg );
LIGHTHZ_MAP_MIKROBUS( lighthz_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( DIGITAL_OUT_UNSUPPORTED_PIN == lighthz_init( &lighthz, &lighthz_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
lighthz_set_sensitivity ( &lighthz, LIGHTHZ_SENS_100X );
lighthz_set_frequency_scaling ( &lighthz, LIGHTHZ_FSCALE_100 );
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
uint32_t freq_cnt = 0;
uint16_t sample_cnt = 0;
// Wait for the clock rising edge signal
while ( !hal_ll_gpio_read_pin_input( &lighthz.freq.pin ) );
// A loop for measuring the clock frequency counts. It's not an ideal implementation.
// Here we should use an external interrupt on the clock pin rising edge and a timer interrupt
// for the best accuracy, however, those interrupt features have not yet been implemented in the SDK.
while ( ( sample_cnt < LIGHTHZ_SAMPLE_COUNTS ) && ( freq_cnt < LIGHTHZ_MAX_COUNTS_PER_S ) )
{
// A single iteration in the loops below should take as close to 10us as possible
// So to improve the measurement accuracy adjust the delay below for your system
while ( hal_ll_gpio_read_pin_input( &lighthz.freq.pin ) )
{
freq_cnt++;
Delay_us ( LIGHTHZ_DELAY_US );
}
while ( !hal_ll_gpio_read_pin_input( &lighthz.freq.pin ) )
{
freq_cnt++;
Delay_us ( LIGHTHZ_DELAY_US );
}
sample_cnt++;
}
freq_cnt /= sample_cnt;
// The higher the light intensity the higher the frequency.
log_printf( &logger, " Frequency: %.1f Hz\r\n\n", ( float ) LIGHTHZ_MAX_COUNTS_PER_S / freq_cnt );
Delay_ms ( 1000 );
}
int main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
// ------------------------------------------------------------------------ END