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30 分钟

使用 BMA456 和 PIC32MZ2048EFH100 捕捉三维运动数据

了解加速度计如何改变我们的世界

Accel 11 Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 24, 2024

点击板

Accel 11 Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

通过检测重力,加速度计帮助确定物体相对于地球引力场的方位,为导航和对准应用提供有价值的信息。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Accel 11 Click基于Bosch Sensortec的BMA456,这是一款数字三轴加速度传感器。该传感器具有许多理想适用于可穿戴设备、手持设备和物联网应用的功能,在性能和功耗之间提供了良好的平衡。其关键特性之一是其极低的功耗,使其非常适合此类应用。BMA456设备可以使用多种电源模式。在低功耗模式下,设备消耗最少的功率,但某些功能的访问受到限制。有关更多信息,请参阅BMA456数据手册。BMA456传感器可以测量±2 g、±4 g、±8 g和±16 g范围内的加速度。它可以使用从0.78Hz(低功耗模式)到1600Hz(性能模式)的输出数据速率(ODR)输出测量数据。高精度模拟前端促进了高灵敏度MEMS,具有16位A/D转换器。即使在低幅度变化期间,它也能提供非

常高的输出精度。这使得传感器对生成相对低加速度信号的运动特别敏感和准确。然而,使用高灵敏度MEMS使得BMA456易受极高g力(10,000g小于200µs)的损坏。加速度数据以16位格式从数据寄存器和1kb内部FIFO缓冲区中获取。FIFO缓冲区可用于更复杂的计算或定时读取,减少通信接口上的流量。中断引擎支持FIFO缓冲区,为两个FIFO事件触发中断:水印事件和FIFO缓冲区满事件。FIFO缓冲区允许在主MCU上运行的固件中进行优化。除了加速度MEMS和互补模拟前端电路外,BMA456传感器还具有集成温度传感器。它每1.2秒更新一次,并采样为8位值(二补码格式)。许多不同事件都可以触发中断。一些基本事件包括数据就绪中断事件和上述的FIFO事件,而所谓的特性

引擎可以为任何检测到的运动/移动事件触发中断,包括步检测/计数器、活动识别、手腕倾斜、轻击/双击、任何/无运动和错误事件中断。广泛的中断引擎可以使用两个可编程中断引脚。根据适当寄存器中的设置,这些引脚可以分配任何中断源,并且在中断时可以是低电平或高电平。这两个引脚分别连接到mikroBUS™的INT和AN引脚,并标记为IT1和IT2。Accel 11 Click提供两种通信接口。它可以与I2C或SPI一起使用。板载标记为COMM SEL的SMD跳线允许在两种接口之间切换。请注意,所有跳线必须置于I2C或SPI位置。当选择I2C接口时,一个额外的SMD跳线标记为ADDR SEL,用于确定BMA456 I2C地址的最低有效位。Click板只能与使用3.3V逻辑电平的MCU接口。

Accel 11 Click top side image
Accel 11 Click bottom side image

功能概述

开发板

Flip&Click PIC32MZ 是一款紧凑型开发板,设计为一套完整的解决方案,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 PIC32MZ 微控制器,Microchip 的 PIC32MZ2048EFH100,四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,两个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,调试器/程序员连接器,以及两个与 Arduino-UNO 引脚兼容的头部。得益于创

新的制造技术,它允许您快速构建具有独特功能和特性的小工具。Flip&Click PIC32MZ 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。此外,还可以选择 Flip&Click PIC32MZ 的编程方式,使用 chipKIT 引导程序(Arduino 风格的开发环境)或我们的 USB HID 引导程序,使用 mikroC、mikroBasic 和 mikroPascal for PIC32。该套件包括一个通过 USB 类型-C(USB-C)连接器的干净且调

节过的电源供应模块。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、用户可配置的按钮和 LED 指示灯。Flip&Click PIC32MZ 开发套件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。

Flip&Click PIC32MZ double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Interrupt 1
RB11
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
RA0
CS
SPI Clock
RG6
SCK
SPI Data OUT
RC4
MISO
SPI Data IN
RB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt 2
RD9
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RA2
SCL
I2C Data
RA3
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Accel 11 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Flip&Click PIC32MZ作为您的开发板开始。

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MB1 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

该库包含Accel 11 Click驱动程序的 API。

关键功能:

  • accel11_get_axis_data - 此函数读取加速度轴数据

  • accel11_test_comunication - 此函数测试通信

  • accel11_power_on_procedure - 此函数用于芯片上电

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 Accel11 Click example
 * 
 * # Description
 * This demo application reads X / Y / Z axis acceleration data.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization device.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads X / Y / Z axis acceleration data and it logs to USBUART every 1500ms.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */

// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "accel11.h"

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

static accel11_t accel11;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    uint8_t tmp;
    log_cfg_t log_cfg;
    accel11_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.

    accel11_cfg_setup( &cfg );
    ACCEL11_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    accel11_init( &accel11, &cfg );

    tmp = accel11_test_comunication( &accel11 );
    if ( tmp == ACCEL11_TEST_COMUNICATION_OK )
    {
        log_printf( &logger, " Comunication OK !!!\r\n" );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, " Comunication ERROR !!!\r\n" );
        for ( ; ; );
    }
    accel11_default_cfg( &accel11 );
}

void application_task ( void )
{
    int16_t x_axis;
    int16_t y_axis;
    int16_t z_axis;

    x_axis = accel11_get_axis_data( &accel11, ACCEL11_ACCEL_X_AXIS );
    log_printf( &logger, " X axis : %d\r\n", x_axis );

    y_axis = accel11_get_axis_data( &accel11, ACCEL11_ACCEL_Y_AXIS );
    log_printf( &logger, " Y axis : %d\r\n", y_axis );

    z_axis = accel11_get_axis_data( &accel11, ACCEL11_ACCEL_Z_AXIS );
    log_printf( &logger, " Z axis : %d\r\n", z_axis );

    log_printf( &logger, "---------------------------------\r\n" );
    Delay_ms( 1500 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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