初学者
10 分钟

使用MPL3115A2和PIC32MZ2048EFH100攀登新高度

测量相对于海平面或地面的高度

Altitude Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 25, 2024

点击板

Altitude Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

提供对象或位置的当前海拔或高度的准确测量,具有高分辨率和高可靠性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Altitude Click 基于 NXP Semiconductors 的 MPL3115A2,这是一款低功耗、高精度的数字输出高度计、气压计和温度计。MPL3115A2 的输出通过高分辨率的 24 位 ADC 数字化,提供 20 位的压力/高度和 12 位的温度数据,海拔分辨率为 30cm。压力输出可以解析为帕斯卡的小数部分,高度可以解析为米的小数部分。压力和温度信号的高稳定性使其适用于各种应用中的精确高度测量。MPL3115A2 包含自动内部数据处理,具备数据采集和补偿功能,这消除了主 MCU 执行补偿任务的需要,并配有一个 32 样本的 

FIFO 缓冲区,以最小化收集多个数据样本的开销。提供多种用户可编程的节能和中断模式,包括编程的采集周期计时和仅轮询模式。它还可以在编程的时间间隔自动收集数据,并根据数据采集速率(1秒至9小时)存储长达12天的数据。此 Click board™ 通过标准的 I2C 两线接口与 MCU 通信,最大时钟频率为 400kHz。MPL3115A2 还具有两个独立编程的中断信号 IT1 和 IT2,通过 I2C 接口(函数、阈值和中断引脚的时序)由用户完全编程,连接到 mikroBUS™ 插 座的 INT 和 CS 引脚。这些可以设置为在有新的压力/

高度和温度数据集可用时生成中断信号,简化主 MCU 的数据采集。它还可以配置为在满足用户编程的一组条件时生成中断,例如当准备好一个新的数据采集时、当内部 FIFO 中存储了所需数量的样本时,或者当检测到压力/高度或温度变化时。此 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下操作。在使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前,必须执行适当的逻辑电压水平转换。然而,这款 Click board™ 配备了一个包含功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Altitude Click hardware overview 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

NC
NC
AN
NC
NC
RST
Interrupt 2
RA0
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt 1
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

Altitude 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
Buck 22 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ - 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 Altitude Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • altitude_generic_single_write - 通用单次写入函数。

  • altitude_generic_multiple_read - 通用多次读取函数。

  • altitude_get_altitude - 获取海拔高度的函数。

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 main.c
 * \brief Altitude Click example
 *
 * # Description
 * This is a example which demonstrates the use of Altitude Click board.
 * This demo example offers the altitude [m], pressure [mbar] and temperature
 * [deg C] measurements from sensor.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes I2C driver and all used pins, performs a default configuration
 * for Altitude Click board and initializes the uart console for results
 * logging.
 *
 * ## Application Task
 * Shows two different uses of sensor, altimeter and barometer mode.
 * Reads the altitude, pressure and temperature results in standard units and
 * sends this results to the console.
 *
 * \author Nemanja Medakovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "altitude.h"


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

static altitude_t altitude;
static log_t console;

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

void application_init( void )
{
    altitude_cfg_t altitude_cfg;
    log_cfg_t log_cfg;

    //  Click initialization.
    altitude_cfg_setup( &altitude_cfg );
    ALTITUDE_MAP_MIKROBUS( altitude_cfg, MIKROBUS_1 );
    altitude_init( &altitude, &altitude_cfg );
    altitude_default_cfg( &altitude );

    /** 
     * 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( &console, &log_cfg );
    log_printf( &console, "***  Altitude initialization done  ***\r\n" );
    log_printf( &console, "**************************************\r\n" );
}

void application_task( void )
{
    float altitude_result;
    float pressure_result;
    float temperature_result;

    //  Altimeter sensor mode for altitude data reading.
    altitude_set_sensor_mode( &altitude, ALTITUDE_SENSMOD_ALTIMETER );
    Delay_ms ( 100 );

    while ( 0 == altitude_get_drdy_status( &altitude, ALTITUDE_STATUS_FLAG_PDR ) );

    altitude_result = altitude_get_altitude( &altitude );

    //  Barometer sensor mode for pressure data reading.
    altitude_set_sensor_mode( &altitude, ALTITUDE_SENSMOD_BAROMETER );
    Delay_ms ( 100 );

    while ( 0 == altitude_get_drdy_status( &altitude, ALTITUDE_STATUS_FLAG_PDR ) );

    pressure_result = altitude_get_pressure( &altitude );
    temperature_result = altitude_get_temperature( &altitude );

    log_printf( &console, "** Altitude is %.2f m\r\n", altitude_result );
    log_printf( &console, "** Pressure is %.2f mbar\r\n", pressure_result );
    log_printf( &console, "** Temperature is %.2f Celsius\r\n", temperature_result );
    log_printf( &console, "**************************************\r\n" );
}

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

额外支持

资源

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