中级
30 分钟

使用MS8607和MK64FN1M0VDC12获取实时压力、湿度和温度数据

您的完整PHT测量解决方案!

PHT Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 26, 2024

点击板

PHT Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

通过利用精确的PHT测量来监控和调整制造条件,获得竞争优势,从而提高产品质量和简化生产流程。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

PHT Click 基于 TE Connectivity 的 MS8607,这是一款数字组合传感器,提供压力、湿度和温度三种环境测量。MS8607 包含两个基于 MEMS 技术的传感器,分别测量压力、湿度和温度。第一个是压电电阻传感器,提供压力和温度测量;第二个是电容湿度传感器,提供相对湿度测量。每个传感器都与 ΔΣ ADC 集成电路接口,用于数字转换。MS8607 将模拟输出电压转换为 24 位数字值用于压力和温度测量,将 12 位数字值用于相对湿度测量。压力测量精度为 

+/- 2mbar,相对湿度为 +/- 3% RH,温度在 1°C 以内。MS8607 的一个突出特点是其非常低的功耗,最低仅为 0.78 µA。适用于一般天气条件传感,MS8607 在高海拔、低压力应用中表现出色。MS8607 能够检测到 10 bar 的压力,使用简单,并且在非常低的功耗和转换时间内为用户提供强大的读数。PHT Click 使用标准 I2C 双线接口与 MCU 通信,最大时钟频率为 400kHz。由于传感器仅供电 3.3V 逻辑电压水平,该 Click 板™ 还配备了德州仪器的 

PCA9306 电压电平转换器。I2C 接口总线线被路由到双向电压电平转换器,使得该 Click 板™ 可以与 3.3V 和 5V MCU 接口。该 Click 板™ 可以在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下工作,通过 VCC SEL 跳线选择。这样,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都能正确使用通信线路。此外,该 Click 板™ 配备了包含易于使用的函数库和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

PHT Click top side image
PHT 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

PHT 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 PHT Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • pht_set_ratio - 设置比例功能

  • pht_get_temperature_pressure - 获取温度和压力功能

  • pht_get_relative_humidity - 获取湿度功能

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 PHT Click example
 *
 * # Description
 * This is an example that demonstrates the use of the PHT Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization driver enables - I2C, 
 * performs the device reset and determines the oversampling ratio, 
 * also write log.
 *
 * ## Application Task
 * PHT Click board can be used to measure Pressure, Temperature 
 * and Relative Humidity.
 * All data logs write on USB uart changes every 3 sec.
 *
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pht.h"

static pht_t pht;
static log_t logger;

float pressure;
float humidity;
float temperature;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    pht_cfg_t pht_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.
    pht_cfg_setup( &pht_cfg );
    PHT_MAP_MIKROBUS( pht_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = pht_init( &pht, &pht_cfg );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    
    log_printf( &logger, "---------------------------- \r\n " );
    log_printf( &logger, " Device reset \r\n" );
    pht_reset( &pht );
    Delay_ms( 100 );
    log_printf( &logger, "---------------------------- \r\n " );
    log_printf( &logger, " Set Oversampling Ratio \r\n" );
    pht_set_ratio( &pht, PHT_PT_CMD_RATIO_2048, PHT_PT_CMD_RATIO_2048);
    Delay_ms( 100 );
    log_printf( &logger, "---------------------------- \r\n " );
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, "---------------------------- \r\n " );
}

void application_task ( void ) {
    pht_get_temperature_pressure( &pht, &temperature, &pressure );
    Delay_ms( 10 );
    pht_get_relative_humidity( &pht, &humidity );
    Delay_ms( 10 );
    
    log_printf( &logger, " Preassure   : %.2f mbar \r\n ", pressure );
    log_printf( &logger, " Humidity    :  %.2f %% \r\n ", humidity );
    log_printf( &logger, " Temperature :  %.2f C \r\n ", temperature );
    log_printf( &logger, "---------------------------- \r\n " );
    Delay_ms( 3000 );
}

void main ( void ) {
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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