初学者
10 分钟

使用LSM303DLHC和PIC32MZ2048EFM100体验电子指南针功能

通过检测地球磁场来确定你所面对的方向

Compass Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 6月 25, 2024

点击板

Compass Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

释放您项目的导航潜能,将数据转化为可靠的指南针,以实现精确的定位。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Compass Click 基于 STMicroelectronics 的 LSM303DLHC,这是一个超紧凑的高性能电子罗盘模块,特点是具有 3D 数字线性加速度传感器和 3D 数字磁力传感器。LSM303DLHC 采用专门的微加工工艺制造,并包含特定的感测元件,能够同时测量线性加速度和磁场,从而通过 I2C 串行接口向主 MCU 提供 16 位数据信号。它具有线性加速度的全量程为 ±2g/±4g/±8g/±16g,磁场的全量程为 ±1.3/±1.9/±2.5/±4.0/±4.7/±5.6/±8.1 高斯,用户可完

全自行选择。LSM303DLHC 提供两种不同的加速度操作模式,分别称为“正常模式”和“低功耗模式”。正常模式保证高分辨率,而低功耗模式进一步降低了电流消耗。此外,磁力计和加速度计部分可以分别启用或置于掉电模式。Compass Click 通过标准的 I2C 2 线接口与 MCU 通信,用以读取数据和配置设置,最大时钟频率为 400kHz。它还具有数据就绪信号,连接 到 mikroBUS™ 插座的 RST 引脚,当新的加速度和磁力数据测量集可用时,此信号便会表明,简化了使

用该设备的数字系统中的数据同步。LSM303DLHC 还可以配置生成自由落体中断信号,根据沿启用轴的编程加速度事件。这款 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™ 配备了包含功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Compass Click hardware overview image

功能概述

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF 开发板是一个完全集成的 32 位开发平台,特点是高性能的 PIC32MZ EF 系列(PIC32MZ2048EFM),该系列具有 2MB Flash、512KB RAM、集成的浮点单元(FPU)、加密加速器和出色的连接选项。它包括一个集成的程序员和调试器,无需额外硬件。用户可以通过 MIKROE 

mikroBUS™ Click™ 适配器板扩展功能,通过 Microchip PHY 女儿板添加以太网连接功能,使用 Microchip 扩展板添加 WiFi 连接能力,并通过 Microchip 音频女儿板添加音频输入和输出功能。这些板完全集成到 PIC32 强大的软件框架 MPLAB Harmony 中,该框架提供了一个灵活且模块化的接口

来应用开发、一套丰富的互操作软件堆栈(TCP-IP、USB)和易于使用的功能。Curiosity PIC32 MZ EF 开发板提供了扩展能力,使其成为连接性、物联网和通用应用中快速原型设计的绝佳选择。

Curiosity PIC32MZ EF double side 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
Data Ready
RA9
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
Interrupt
RF13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RPA14
SCL
I2C Data
RPA15
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Compass Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity PIC32 MZ EF作为您的开发板开始。

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly
Thermo 28 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Curiosity PIC32 MZ EF MB 1 - 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
Curiosity PIC32 MZ EF 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 Compass Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • compass_read_magnet_axis - 此函数读取磁轴的数据。

  • compass_read_accel_axis - 此函数读取加速度计轴的数据。

  • compass_magnet_generic_write - 此函数将磁数据写入所需的寄存器。

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 Compass Click example
 * 
 * # Description
 * This application measures magnetic and accelerometer axes data and shows them over USBUART
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver init and init chip
 * 
 * ## Application Task  
 * Read magnet axis data and accel axis data and logs data on USBUART every 1 sec.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "compass.h"

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

static compass_t compass;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    compass_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.

    compass_cfg_setup( &cfg );
    COMPASS_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    compass_init( &compass, &cfg );
    compass_default_config( &compass );
}

void application_task ( void )
{
    int16_t accel_axis[ 3 ];
    int16_t magnet_axis[ 3 ];
    
    compass_read_magnet_axis( &compass, &magnet_axis[ 0 ], &magnet_axis[ 1 ], &magnet_axis[ 2 ] );
    log_printf( &logger, "Magnet axis -- X: %d Y: %d  Z: %d \r\n", magnet_axis[ 0 ], magnet_axis[ 1 ], magnet_axis[ 2 ] );
  
    compass_read_accel_axis ( &compass, &accel_axis[ 0 ], &accel_axis[ 1 ], &accel_axis[ 2 ] );
    log_printf( &logger, "Magnet axis -- X: %d Y: %d  Z: %d \r\n", accel_axis[ 0 ], accel_axis[ 1 ], accel_axis[ 2 ] );
   
    log_printf( &logger, " \r\n");
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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