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30 分钟

使用 ILPS22QS 和 MK64FN1M0VDC12 平稳监测大气压力

气压计读数背后的科学:理解压力和天气变化

Barometer 8 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

Barometer 8 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

提供有关气压计测量的科学概念及其与天气模式关系的见解。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Barometer 8 Click 基于 ILPS22QS,这是一款来自 STMicroelectronics 的高精度绝对压力传感器,作为数字输出气压计运行。ILPS22QS 提供超低压力噪声,低功耗,并在扩展的温度范围内运行。它具有可选的双全量程绝对压力范围,从 260 hPa 到 1260 hPa 或 4060 hPa,精度为 0.5 hPa,非常适合工业和消费应用中的恶劣环境条件。ILPS22QS 包括基于压阻惠斯通电桥方法的传感元件和一个 IC 

接口,该接口将传感元件的数字信号提供给应用程序。传感元件检测绝对压力,由 ST 开发的专用工艺制造的悬浮膜组成。一个硅弹簧结构围绕该硅膜,有助于在应用中将膜与机械和热应力隔离。当施加压力时,膜的偏转会引起惠斯通电桥压阻的不平衡,其输出信号由所选接口转换。该 Click board™ 允许使用 I2C 和 SPI 接口,I2C 的最大频率为 1MHz,SPI 的最大频率为 8MHz。可以通过将标记

为 COMM SEL 的 SMD 跳线设置到适当位置来进行选择。请注意,所有跳线的位置必须在同一侧,否则 Click board™ 可能无法响应。该 Click board™ 只能使用 3.3V 逻辑电压级别操作。使用不同逻辑电平的 MCU 之前,必须进行适当的逻辑电压级别转换。此外,该 Click board™ 配备了包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Barometer 8 Click top side image
Barometer 8 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
SPI Chip Select
PC4
CS
SPI Clock
PC5
SCK
SPI Data OUT
PC7
MISO
SPI Data IN
PC6
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PD8
SCL
I2C Data
PD9
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Barometer 8 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
Buck 22 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Micro B Connector Clicker 2 - 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 Barometer 8 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • barometer8_write_register - 该函数将所需的数据字节写入选定的寄存器。

  • barometer8_read_register - 该函数从选定的寄存器读取数据字节。

  • barometer8_read_data - 该函数读取压力和温度的原始数据,并将其转换为毫巴和摄氏度。

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 Barometer8 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Barometer 8 click board by reading and
 * displaying the pressure and temperature values.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Reads and displays the pressure and temperature data on the USB UART every 250ms approximately,
 * as per output data rate (ODR) bits configuration.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "barometer8.h"

static barometer8_t barometer8;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    barometer8_cfg_t barometer8_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.
    barometer8_cfg_setup( &barometer8_cfg );
    BAROMETER8_MAP_MIKROBUS( barometer8_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = barometer8_init( &barometer8, &barometer8_cfg );
    if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( BAROMETER8_ERROR == barometer8_default_cfg ( &barometer8 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    float pressure, temperature;
    if ( BAROMETER8_OK == barometer8_read_data ( &barometer8, &pressure, &temperature ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Pressure: %.1f mBar\r\n", pressure );
        log_printf ( &logger, " Temperature: %.2f C\r\n\n", temperature );
    }
    Delay_ms( 5 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

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

额外支持

资源

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