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30 分钟

感受纯净空气,感谢 MiCS-VZ-89TE 和 MK64FN1M0VDC12

揭示空气质量:通往更健康、更幸福生活的窗户

Air quality 7 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 25, 2024

点击板

Air quality 7 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

我们的全面空气质量监测解决方案为个人、企业和社区提供准确的数据,以便做出明智的决策,营造更健康的环境。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Air Quality 7 Click基于Amphenol的MiCS-VZ-89TE,这是一款用于室内空气质量监测的集成传感器模块。MiCS-VZ-89TE结合了最先进的MOS传感器技术和智能检测算法,以控制建筑物内的挥发性有机化合物(VOCs)和二氧化碳(CO2)波动。除了3.3V供电、I2C通信和高灵敏度免校准等吸引人的功能外,该模块还具有小尺寸因子。传感器不得暴露于高浓度的有机溶剂、氨气、硅烷蒸气或香烟烟雾中,以避免对敏感层造成毒害。应保护其免受水和尘土的侵害,并且供应商强烈建议使用静电放电(ESD)保护设备来处理传感器。此Click板™易于编程和读取数据,因为它不需要过于复杂

的配置。第一步是初始化所有必要的外围设备和引脚。在系统初始化期间需要额外的几秒钟延迟时间,因为此Click板™需要一些时间来建立测量。第二步是I2C驱动程序和通信测试,通过读取模块的版本信息进行。如果CRC检查正确,则允许程序继续;如果不正确,用户需要重新启动程序。如果每一步都有效,用户可以读取空气质量状态。这也可以在包含易用功能的示例代码中看到,可用作进一步开发的参考。Air Quality 7 Click使用标准I2C 2线接口与MCU通信,支持最高100 kbit/s的标准模式操作。MiCS-VZ-89TE从设备地址包含七个位固定位。从设备地址字节是从主机设备发送的

START条件后接收到的第一个字节。地址字节的第一部分由一个4位设备代码组成,对于IAQS设置为1110,随后是三个地址位(A2、A1、A0),这些地址位被编程为0。mikroBUS™插座上的OUT引脚路由的双信号输出,可以通过多路复用的PWM输出或I2C总线读取测量结果。此Click板™设计仅使用3.3V逻辑电压电平操作。在与不同逻辑电压电平的MCU一起使用之前,应进行适当的逻辑电压电平转换。有关MiCS-VZ-89TE的更多信息,请参阅附带的数据表。不过,该Click板™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。

Air quality 7 Click top side image
Air quality 7 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
PWM Output
PB13
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

Air quality 7 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

该库包含 Air Quality 7 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • airquality7_get_status - 获取状态的函数

  • airquality7_get_revision - 获取版本的函数

  • airquality7_get_r0_calib - 获取R0校准值的函数

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 AirQuality7 Click example
 * 
 * # Description
 * This demo application measures air quality.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes I2C driver and reads revision date of the module. 
 * If CRC check is OK allows the program to go on, otherwise, it displays a message that
 * the program needs to be restarted.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads air quality status every 1500ms and shows the results on the USB UART.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "airquality7.h"

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

static airquality7_t airquality7;
static log_t logger;

uint16_t airquality7_tvoc_ppb;
uint16_t airquality7_co2_ppm;
uint32_t airquality7_res_val_ohm;
airquality7_err_t airquality7_err_code;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    airquality7_cfg_t cfg;
    
    uint8_t airquality7_rev_year       = AIRQUALITY7_DUMMY;
    uint8_t airquality7_rev_month      = AIRQUALITY7_DUMMY;
    uint8_t airquality7_rev_day        = AIRQUALITY7_DUMMY;
    uint8_t airquality7_rev_ascii_code = AIRQUALITY7_DUMMY;

    /** 
     * 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.

    airquality7_cfg_setup( &cfg );
    AIRQUALITY7_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    airquality7_init( &airquality7, &cfg );

    
    airquality7_tvoc_ppb    = AIRQUALITY7_DUMMY;
    airquality7_co2_ppm     = AIRQUALITY7_DUMMY;
    airquality7_res_val_ohm = AIRQUALITY7_DUMMY;

    airquality7_err_code = airquality7_get_revision( &airquality7, 
                                                     &airquality7_rev_year,
                                                     &airquality7_rev_month,
                                                     &airquality7_rev_day,
                                                     &airquality7_rev_ascii_code );
    
    if ( airquality7_err_code == AIRQUALITY7_ERR_OK )
    {
        log_printf( &logger, " Revision date: %.2u.%.2u.%.2u\r\n", ( uint16_t ) airquality7_rev_day, 
                                                                   ( uint16_t ) airquality7_rev_month,
                                                                   ( uint16_t ) airquality7_rev_year );
        log_printf( &logger, " ASCII code for a charter: %u \r\n", ( uint16_t ) airquality7_rev_ascii_code );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "CRC ERROR READING REVISION. \r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
        
        for ( ; ; )
        {
            log_printf( &logger, "PLEASE, RESTART YOUR SYSTEM...\r\n" );
            Delay_ms ( 1000 );
            log_printf( &logger, " \r\n \r\n " );
            Delay_ms ( 1000 );
        }
    }
    
    log_printf( &logger, "----------------------------------------- \r\n" );
    Delay_ms ( 500 );
}

void application_task ( void )
{
    airquality7_err_code = airquality7_get_status( &airquality7, 
                                                   &airquality7_tvoc_ppb, 
                                                   &airquality7_co2_ppm,
                                                   &airquality7_res_val_ohm, 
                                                   AIRQUALITY7_NULL );
        
    if ( airquality7_err_code == AIRQUALITY7_ERR_OK )
    {
        uint8_t cnt;

        log_printf( &logger, " tVOC [ppb] = %u \r\n", airquality7_tvoc_ppb );

        log_printf( &logger, " CO2 [ppm] = %u \r\n", airquality7_co2_ppm );

        log_printf( &logger, " Resistor value [ohm] = %lu \r\n", airquality7_res_val_ohm );
        log_printf( &logger, "----------------------------------------- \r\n" );
    }
    
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 500 );
}

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

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资源

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