中级
30 分钟

使用 ADUX1020 和 MK64FN1M0VDC12 增强现实,使其更直观。

接近的力量:释放接近检测的潜力。

Proximity 6 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

Proximity 6 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

揭开接近检测的无限可能,重新想象您与设备和环境的互动方式。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Proximity 6 Click 基于 Analog Devices 的 ADUX1020,这是一款用于手势和接近检测的光度传感器。除了其他部分外,该 IC 还包含一个 LED 驱动器,用于驱动外部连接的 LED,为 ADUX1020 的传感部分提供反馈。因此,LED 的光谱应与片上光传感器的光谱灵敏度匹配。为此,Click 板™ 配备了 OSRAM 的窄光束 LED,其光谱响应特性在 860nm 处达到峰值,是此应用的完美选择。接近检测包括向 LED 发送脉冲,同时测量反射光的响应。每个数据样本由若干个单独脉冲的总和构成,最多可达 64 个脉冲。可以对这些值应用额外的样本间平均,以改善噪声减少,结果存储在 FIFO 缓冲区中,MCU 可以通过标准 I2C 接口读取这些结果。大多数参数是用户可配置的,例如采样频率、脉冲数量、平均参数等。有关寄存器的更多深入信息可以在 ADUX1020 数据表中找到。ADUX1020 针对低功耗市场,使用的电压范围相当低,在 

1.7V 到 1.9V 之间。由于大多数 MCU 使用的是 3.3V 或 5V,因此 Click 板™ 必须配备支持电路,用于将 MCU 信号电平转换为 ADUX1020 IC 可接受的电平。此支持电路包括一个小型 LDO,为 ADUX1020 IC 提供 1.8V 的适当工作电压,以及一个双向 I2C 电压电平转换器 IC(PCA9306)和一个单比特、双电压电平转换器 IC(SN74LVC1T45),用于正确转换逻辑电压电平。这些电平转换 IC 一侧由 LDO 提供的 1.8V 参考电压供电,另一侧由可选的 VCC 电压供电。VCC 电压可以通过标记为 VCC SEL 的 SMD 跳线在 3.3V 和 5V 之间选择。这允许 3.3V 和 5V MCU 都能与 ADUX1020 IC 进行接口。Proximity 6 Click 提供一个中断输出引脚,可用于触发主 MCU 上的中断。ADUX1020 IC 的中断引擎允许多种中断源,这些源可以用来触发 INT 引脚上的状态变化。这些中断源包括可配置的 FIFO 缓冲区阈

值、两对接近检测中断(接近关闭和接近开启)、样本中断,甚至看门狗中断。INT 引脚本身高度可配置。例如,可以将其设置为活动高或活动低,或者可以设置为输出 ADUX1020 IC 的内部时钟。当被断言时,此引脚触发 MCU 中断,通知其已发生配置的中断事件。MCU 随后可以读取所需的寄存器输出,而不必不断轮询它,从而节省 MCU 周期和功耗。INT 引脚通过电平转换 IC 路由到 mikroBUS™ INT 引脚。如前所述,有关 ADUX1020 IC 寄存器的详细信息可以在数据表中找到。然而,MikroElektronika 提供了一个包含与 MikroElektronika 编译器兼容的函数的库,可用于简化 Proximity 6 Click 的编程。该库还包含一个示例应用程序,演示其使用。此示例应用程序可用作自定义设计的参考。

Proximity 6 Click top side image
Proximity 6 Click bottom side image

功能概述

开发板

Clicker 2 for Kinetis 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 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性

的小工具。Clicker 2 for Kinetis 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 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。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、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 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。

Clicker 2 for Kinetis dimensions image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

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
PB13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PD8
SCL
I2C Data
PD9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Proximity 6 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut 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

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

此库包含用于 Proximity 6 Click 驱动的 API。

关键功能:

  • proximity6_read_data - 该功能在一个或多个数据寄存器更新时读取接近数据

  • proximity6_generic_write - 该功能向指定寄存器写入数据

  • proximity6_generic_read - 该功能从指定寄存器读取数据

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 
 * \brief Proximity 6 Click example
 * 
 * # Description
 * This application demonstrates the use of Proximity 6 click board by reading
 * and displaying the raw data measurements from 4 photodiode channels.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 * 
 * ## Application Task
 * Reads the raw data measurements from 4 photodiode channels and displays the results
 * on the USB UART every 200ms approximately.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "proximity6.h"

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

static proximity6_t proximity6;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    proximity6_cfg_t proximity6_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.
    proximity6_cfg_setup( &proximity6_cfg );
    PROXIMITY6_MAP_MIKROBUS( proximity6_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( PROXIMITY6_ERROR == proximity6_init( &proximity6, &proximity6_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( PROXIMITY6_ERROR == proximity6_default_cfg ( &proximity6 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    proximity6_data_t axis_data;
    if ( PROXIMITY6_OK == proximity6_read_data( &proximity6, &axis_data ) )
    {
        log_printf( &logger, " X1: %u\r\n", axis_data.val_x1 );
        log_printf( &logger, " X2: %u\r\n", axis_data.val_x2 );
        log_printf( &logger, " Y1: %u\r\n", axis_data.val_y1 );
        log_printf( &logger, " Y2: %u\r\n\n", axis_data.val_y2 );
        Delay_ms ( 200 );
    }
}

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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