中级
20 分钟

使用DA7280和MK64FN1M0VDC12为各种电子应用提供精确的触觉反馈

能够操作线性谐振执行器(LRA)和偏心旋转质量(ERM)执行器

Haptic 4 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

Haptic 4 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

具有多种输入触发、集成波形存储和宽带支持的 LRA/ERM 触觉驱动器。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Haptic 4 Click 基于 Renesas 的 DA7280,这是一款设计用于驱动线性谐振致动器 (LRA) 和偏心旋转质量 (ERM) 致动器的触觉驱动器。DA7280 的显著特点是其自动闭环 LRA 谐振频率跟踪功能,确保在各种条件下(包括生产公差和机械耦合效应)的一致性能。根据寄存器配置,其驱动 LRA 和 ERM 致动器的能力源于其差分输出驱动架构和连续运动感应,这促进了无校准操作并减少了软件复杂性。DA7280 的架构针对宽带操作进行了优化,充分发挥了最新宽带和多方向 LRA 的潜力。此特性使其非常适合从可穿戴设备和电

子外设到汽车、工业环境和 AR/VR 控制器的许多应用。DA7280 独特的驱动电平控制能力通过电流调节回路和高频 PWM 调制来增强其实用性,它支持通过 mikroBUS™ 引脚(GP0、GP1 和 GP2)触发的六个独立触觉序列而无需主机干预,并且可以通过 I2C 或 PWM 信号进行外部控制。通过 I2C 接口,该 Click board™ 可以与支持高达 1MHz 频率的主 MCU 通信。DA7280 还能够在驱动时进行闭环致动器监测,实现无校准播放、频率跟踪(仅限 LRA)、主动加速、快速停止和致动器诊断,这些功能可通过 

mikroBUS™ 插座的 IRQ 引脚获得。驱动 LRA 时可以启用连续谐振频率跟踪,通过闭环控制跟踪致动器的机械谐振。此功能最大限度地提高了窄带致动器的电能到机械能转换效率,特别适用于操作系统通知和警报等应用。此 Click board™ 可以在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下运行,通过 PWR SEL 跳线选择。这种方式下,3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,此 Click board™ 配备了包含易于使用的函数库和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Haptic 4 Click hardware overview 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

你完善了我!

配件

Vibration ERM Motor 9K RPM 3V (VC1026B002F - 旧 MPN C1026B002F) 是由 Vybronics 设计的紧凑型偏心旋转质量 (ERM) 电机。这种类型的电机在其转子上包含一个小的偏心重物,因此在旋转时,它也会产生振动效果,通常用于许多小型手持设备的触觉反馈。由于其直径为 10mm 的圆形外形,VC1026B002F 通常被称为硬币电机。该振动电机的主要特性包括其电源电压,在这种情况下为 3VDC,最大额定电流为 85mA,额定转速为 9000RPM,产生最高的 G 力/振动能量为 0.80GRMS。它还可以使用自粘胶带将其安装在您的 PCB 或产品外壳的内壁上。

Haptic 4 Click accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

General-Purpose I/O 1
PB2
AN
General-Purpose I/O 2
PB11
RST
ID COMM
PC4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
General-Purpose I/O 0 / PWM Signal
PA10
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

Haptic 4 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
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Micro B Connector Clicker 2 Access - upright/background 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

该库包含 Haptic 4 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • haptic4_check_communication - 此函数通过读取和验证芯片 ID 来检查通信。

  • haptic4_set_vibration_level - 此函数设置电机振动级别。

  • haptic4_get_vibration_level - 此函数读取电机振动级别。

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 Haptic 4 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Haptic 4 click board by controlling
 * the attached motor vibration level.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Changes the motor vibration level every 2 seconds between MAX and MIN, 
 * and displays the currently set level on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "haptic4.h"

static haptic4_t haptic4;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    haptic4_cfg_t haptic4_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.
    haptic4_cfg_setup( &haptic4_cfg );
    HAPTIC4_MAP_MIKROBUS( haptic4_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == haptic4_init( &haptic4, &haptic4_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( HAPTIC4_ERROR == haptic4_default_cfg ( &haptic4 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float vibration_level;
    if ( HAPTIC4_OK == haptic4_set_vibration_level ( &haptic4, HAPTIC4_VIBRATION_LEVEL_MAX ) )
    {
        if ( HAPTIC4_OK == haptic4_get_vibration_level ( &haptic4, &vibration_level ) )
        {
            log_printf( &logger, " Vibration level: %.3f \r\n\n", vibration_level );
        }
    }
    Delay_ms ( 2000 );
    
    if ( HAPTIC4_OK == haptic4_set_vibration_level ( &haptic4, HAPTIC4_VIBRATION_LEVEL_MIN ) )
    {
        if ( HAPTIC4_OK == haptic4_get_vibration_level ( &haptic4, &vibration_level ) )
        {
            log_printf( &logger, " Vibration level: %.3f \r\n\n", vibration_level );
        }
    }
    Delay_ms ( 2000 );
}

int main ( void ) 
{
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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

额外支持

资源

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