中级
30 分钟

使用 VCNL4035X01 和 PIC32MZ2048EFM100 判断物体是否在附近。

释放近距离感应的潜力。

Proximity 5 Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 6月 27, 2024

点击板

Proximity 5 Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

发现我们尖端的接近检测技术如何重新塑造我们与周围世界互动的方式。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Proximity 5 Click基于Vishay Semiconductors的VCNL4035X01,这是一款具有I2C接口和手势应用的中断功能的完全集成的接近和环境光传感器。该传感器具有非常先进的16位环境光传感器(ALS),采用专有的Filtron™技术,提供接近于人眼的光谱响应灵敏度。ALS传感器还有效地取消了红外线光,对荧光灯源的闪烁具有免疫力,并具有可编程的检测范围,分辨率可高达每计数0.004勒克斯。VCNL4035X01 J IC的接近传感(PS)部分实现了多种解决方案,用于改进任何颜色对象的接近检测。它依赖于从发射LED发射的反射红外光的检测。例如对红色光的免疫力,智能串扰现象的减少,智能持久方案,可编程的红外LED电流和可选择的采样分辨率等功能,有助于实现可靠和准确的接近检测。ALS和PS部分的处理后的读数可以通过I2C接口从相应的寄存器获取。I2C总线线路被路由到相应的mikroBUS™ I2C引脚:SCL是I2C时钟,SDA

是I2C数据线。VCNL4035X01 J传感器IC集成了三个独立的LED驱动器,可驱动外部IR LED达200mA,允许使用各种外部IR LED。Proximity 5 click使用来自Vishay的VSMY2850RG LED,这是850nm IR LED与透镜。这些红外LED处于传感器制造商建议的波长范围内。红外LED可以由可变占空比驱动,这会影响总功耗,以及PS响应时间。VCNL4035X01 J传感器IC直接由来自mikroBUS™的3.3V电源供电。但是,由于它使用I2C通信协议,因此可以在3.3V和5V之间选择I2C上拉电阻的电压。通过将标记为VCCIO SEL的SMD跳线移动到适当位置来实现。此跳线允许与3.3V和5V MCU进行通信。Proximity 5 click提供可编程中断引擎。INT引脚被路由到mikroBUS™的INT引脚,并由板载电阻上拉。当断言时,它被驱动到低逻辑电平。中断可以针对ALS和PS部分的各种事件进行编程:ALS阈

值窗口,具有两个16位值的上下阈值级别,ALS持久性,它影响触发中断前的积分时间。 PS部分提供了类似的中断源,并添加了对象检测,如果检测到对象,则触发中断和PS Active Force模式。当需要更保守的功耗时,可以使用此最后一种模式,因为它允许在恢复到待机模式之前进行一次读数。发生中断事件时,在状态寄存器中设置标志。要检测手势,必须设置手势使能位,并且必须将传感器配置为在PS Active Force模式下工作。当设置读取的触发位时,所有三个LED将依次触发。结果将通过手势数据准备标志标志,并且可以从相应的寄存器中读取数据。还可以设置中断线,如果设置为这样。提供的库提供了用于轻松读取数据和配置Proximity 5 click的函数。提供的示例应用程序演示了使用这些函数。它可以用作自定义设计的参考。

Proximity 5 Click top side image
Proximity 5 Click bottom side 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
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
Interrupt
RF13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RPA14
SCL
I2C Data
RPA15
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Proximity 5 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

通过调试模式的应用程序输出

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。

2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。

DEBUG_Application_Output

软件支持

库描述

这个库包含了Proximity 5 Click驱动程序的API。

关键函数:

  • proximity5_get_values - 启动转换并等待中断完成。中断完成后,将从接近寄存器返回接近数据到一个3成员uint16_t数组。

  • proximity5_get_id - 从传感器的ID寄存器读取ID。

  • proximity5_read_reg - 用于读取高和低寄存器值的通用函数,并将这些组合值返回到一个16位变量。

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * \file 
 * \brief Proximity5 Click example
 * 
 * # Description
 * This application enables usage of the proximity and ablient light sensing.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Configures the micro controller for communication
 * and initializes the click board. 
 * 
 * ## Application Task  
 * The proximity data is read from the sensor and it is printed
 * to the UART.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "proximity5.h"

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

static proximity5_t proximity5;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    proximity5_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.

    proximity5_cfg_setup( &cfg );
    PROXIMITY5_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    proximity5_init( &proximity5, &cfg );

    proximity5_default_cfg( &proximity5 );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.

    uint16_t bff[ 4 ];

    proximity5_get_values( &proximity5, bff );
 
    log_printf( &logger, "PS1 %d  ", bff[ 0 ] );
    
    log_printf( &logger, "PS2 %d  ", bff[ 1 ] );
    
    log_printf( &logger, "PS3 %d \r\n\r\n", bff[ 2 ] );

    Delay_ms( 500 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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