中级
30 分钟

使用MAX11270和MK64FN1M0VDC12实现高效精准的重量测量,节省时间

释放每一克的潜力

Load Cell 6 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

Load Cell 6 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

通过一致的重量追踪来改进库存管理。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Load Cell 6 Click基于MAX11270,这是Analog Devices提供的一款引脚可编程、超低功耗的24位ΣΔ ADC,具有非常高的动态范围。MAX11270在消耗超低10mW功耗的同时,实现了卓越的130dB SNR。它允许用户选择增益设置在1x到128x之间的可编程增益放大器、单位增益缓冲器或将信号直接连接到ΔΣ采样网络。此ADC能够解析模拟输入的微伏级变化,非常适合地震、仪器和ATE应用。MAX11270测量缓冲、直接连接或PGA中的差分模拟输入(S+,S-)。默认配置为直接连接,PGA和输入缓冲器关闭。这些可选缓冲器将信号输入与开关电容采样网络隔离,使MAX11270可以与高阻抗源一起使用,而不会影响可用的动态范围。ADC

输入范围可编程为单极(0到VREF)范围,由通过MAX6126获得的参考电压值设置,MAX6126是一款3V高精度电压参考,也路由到E+端子。Load Cell 6 Click通过标准SPI接口与MCU通信,支持高达5MHz的时钟速度。MAX11270可以通过SPI接口访问的内部寄存器进行高度配置。它有两种模式:转换模式或寄存器访问模式,由命令字节选择。这些寄存器包括PGA增益选择、偏移和增益校准,以及可扩展的采样率以优化性能。它还提供软件可选的输出数据速率,高达12.8 kps无数据延迟和64 kps连续,以优化数据速率和噪声。此外,连接到mikroBUS™插座RST引脚的复位引脚用于完全复位所有数字功能,导致上电复位默认状态,而

连接到mikroBUS™插座INT引脚的标记为RDY的数据就绪信号在数据准备好时通知主机MCU。同步复位信号也被使用,标记为SYN,并连接到mikroBUS™插座的PWM引脚,它重置数字滤波器和调制器。它还具有一个GPIO头,包含两个来自MAX11270的通用引脚,可由用户配置。尽管该板使用了两个mikroBUS™电源轨,但此Click board™只能在3.3V逻辑电压水平下运行(5V仅用作电压参考电源)。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,此Click board™配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Load Cell 6 Click top side image
Load Cell 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
Reset
PB11
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
Filter/Modulator Reset
PA10
PWM
Data-Ready
PB13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Load Cell 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
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

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 Load Cell 6 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • loadcell6_get_weight - Load Cell 6 获取重量功能

  • loadcell6_calibration - Load Cell 6 校准功能

  • loadcell6_tare - Load Cell 6 去皮功能

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 LoadCell6 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for the Load Cell 6 Click driver.
 * The library initializes and defines the SPI bus drivers to read status and ADC data. 
 * The library also includes a function for tare, calibration and weight measurement.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of SPI module and log UART.
 * After driver initialization, app performs the power on
 * sets tare the scale, calibrate scale and start measurements.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that demonstrates the use of the Load Cell 6 click board™.
 * The Load Cell 6 click board™ can be used to measure weight and
 * shows the measurement of scales in grams [ g ].
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "loadcell6.h"

static loadcell6_t loadcell6;
static log_t logger;
static loadcell6_data_t cell_data;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    loadcell6_cfg_t loadcell6_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.
    loadcell6_cfg_setup( &loadcell6_cfg );
    LOADCELL6_MAP_MIKROBUS( loadcell6_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == loadcell6_init( &loadcell6, &loadcell6_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( LOADCELL6_ERROR == loadcell6_default_cfg( &loadcell6 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n");
    log_printf( &logger, "     Tare the scale :    \r\n");
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n");
    log_printf( &logger, " >> Remove all object << \r\n");
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n");
    log_printf( &logger, " In the following 10 sec \r\n");
    log_printf( &logger, " please remove all object\r\n");
    log_printf( &logger, "     from the scale.     \r\n");
    Delay_ms( 10000 );

    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n");
    log_printf( &logger, "    Start tare scales    \r\n");
    loadcell6_tare( &loadcell6, &cell_data );
    Delay_ms( 500 );

    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n");
    log_printf( &logger, "   Tarring is complete   \r\n");
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n");
    log_printf( &logger, "    Calibrate Scale :    \r\n");
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n");
    log_printf( &logger, "   >>> Load etalon <<<   \r\n");
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n");
    log_printf( &logger, " In the following 10 sec \r\n");
    log_printf( &logger, "place 200g weight etalon\r\n");
    log_printf( &logger, "    on the scale for     \r\n");
    log_printf( &logger, "   calibration purpose.  \r\n");
    Delay_ms( 10000 );

    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n");
    log_printf( &logger, "    Start calibration    \r\n");

    if ( LOADCELL6_OK == loadcell6_calibration( &loadcell6, LOADCELL6_WEIGHT_200G, &cell_data )  ) 
    {
        log_printf( &logger, "-------------------------\r\n");
        log_printf( &logger, "    Calibration  Done    \r\n");
        log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n");
        log_printf( &logger, "  >>> Remove etalon <<<  \r\n");
        log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n");
        log_printf( &logger, " In the following 5 sec  \r\n");
        log_printf( &logger, "    remove 200g weight   \r\n");
        log_printf( &logger, "   etalon on the scale.  \r\n");
        Delay_ms( 5000 );
    }
    else 
    {
        log_printf( &logger, "-------------------------\r\n");
        log_printf( &logger, "   Calibration  Error   \r\n");
        for ( ; ; );
    }

    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n");
    log_printf( &logger, "   Start measurements :  \r\n");
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n");
}

void application_task ( void )
{
    static float weight_g;
    
    if ( LOADCELL6_OK == loadcell6_get_weight( &loadcell6, &cell_data, &weight_g ) )
    {
        log_printf(&logger, "   Weight : %.2f g\r\n", weight_g ); 
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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