中级
30 分钟

使用MS5837和MK64FN1M0VDC12在天气预报和大气压测量中蓬勃发展

感受创新的脉搏:精度与压力的交汇

Pressure 7 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

Pressure 7 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

释放您的项目的全部潜力,使用我们的数字压力测量解决方案,旨在设定可靠性和性能的新标准。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Pressure 7 Click 基于TE Connectivity的MS5837,这是一款基于TE Connectivity的MEMS技术的压阻式绝对压力传感器。该传感器能够测量0至30 bar范围内的压力,以及-20°至+85°C范围内的温度。MEMS(微机电系统)放置在一个密封、防磁的不锈钢盖内,并用特殊凝胶保护,这使得传感器本身具有防水性。除了压阻传感器,MS5837模块还包含高度集成的ASIC(特定应用集成电路),该ASIC包含将来自MEMS的未补偿电压转换为24位数字数据所需的所有组件。MS5837传感器提供标准的I2C接口,用于与主机MCU通信,只需几个命令即可。包含24位delta-sigma模数转换器(ADC)的高级ASIC提供每步0.2 mbar的高分辨率以及快速转换时间,最低可达0.5 ms。已经很低的功耗可以通过利用不同的输出采样率(OSR)进一步调节,范围从256到8192。OSR设置

包含在单个命令中,该命令由主机MCU发送以启动转换。OSR直接影响MS5837传感器的电流消耗以及转换时间:OSR比率越高,所需电流越多,完成转换周期所需的时间越少。用户应用程序应在从PROM读取补偿参数之前对MS5837传感器模块进行复位。这些补偿参数应由应用程序存储以供以后使用。当MS5837模块通过I2C接口接收到转换命令时,它将启动热和压力转换过程。转换后,当接收到ADC读取命令时,数据将被时钟输出。从MS5837接收到原始转换数据后,应用程序应转换这些数据,应用先前存储的校准参数。输出数据率以及特定转换类型(热转换或压力转换)取决于接收到的命令。MS5837数据手册提供了命令字节的详细说明。转换数据如前所述可通过I2C接口获得。I2C总线线(SDA和SCL)被路由到各自的I2C mikroBUS™引脚,这些引脚由Click板本

身上的电阻上拉,使得Click板可以开箱即用。MS5837传感器模块的数据手册还提供了转换公式和算法,可用于将来自各自PROM寄存器的原始二进制值转换为物理的、易于阅读的格式。然而,Pressure 7 click配有一个库,该库包含输出转换和正确格式化的热和压力读数的功能。除了MS5837传感器模块外,Pressure 7 click还集成了另一个IC。它是德州仪器的PCA9306,一款广为人知的双向I2C电平转换器,由于其简单性和可靠性,被用于许多不同的Click板设计中。由于MS5837传感器限于3.3V操作,该IC允许它与5V逻辑电平一起使用,扩展了Pressure 7 click与使用5V电平进行I2C通信的MCU的连接性。逻辑电压电平选择可以通过切换标记为VCC SEL的小型板载SMD跳线到适当位置(3V3或5V)来完成。

Pressure 7 Click top side image
Pressure 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
NC
NC
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

Pressure 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
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

此库包含Pressure 7 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • pressure7_read_PROM - 读取PROM中的校准数据

  • pressure7_start_measurement - 开始测量和计算数据

  • pressure7_get_sensor_data - 读取压力和温度数据

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 Pressure7 Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads sensor temperature and pressure output on every 3 seconds and 
 * prints it on UART Terminal.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialize Logger and Click object and call pressure7_read_PROM() function.
 * 
 * ## Application Task  
 * Get sensor data on every 3 seconds and send measured temperature and pressure to logger.
 * 
 *
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pressure7.h"

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

static pressure7_t pressure7;
static log_t logger;

static float Temperature = 0;
static float Pressure = 0;
static uint8_t prom_exit_value;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    pressure7_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    pressure7_cfg_setup( &cfg );
    PRESSURE7_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    pressure7_init( &pressure7, &cfg );
    pressure7_default_cfg ( &pressure7 );
    Delay_ms( 200 );

    //  Read calibrated data from the PROM

    prom_exit_value = pressure7_read_prom( &pressure7 );
    if ( prom_exit_value == PRESSURE7_PROM_READ_OK )
    {
        log_info( &logger, "Read PROM - OK !\r\n" );
    }
    else
    {
        log_info( &logger, "Read PROM - ERROR!\r\n" );
    }
    Delay_ms( 100 );

}

void application_task ( void )
{
    pressure7_start_measurement( &pressure7 );
    pressure7_get_sensor_data( &pressure7, &Temperature, &Pressure );

    log_printf( &logger, "Temperature: %f C\r\n", Temperature );
    log_printf( &logger, "Pressure: %f\r\n", Pressure );

    Delay_ms( 3000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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