探索这些传感器如何革新导航、机器人及其他领域,使您的设备比以往任何时候都更加智能和高效。
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硬件概览
它是如何工作的?
3D Hall 7 Click基于AKM Semiconductor的AK09970N,这是一款低功耗3D磁传感器。该传感器依赖霍尔效应来准确感应三个垂直轴上的磁场变化。内部磁场感应元件被多路复用并连接到前置放大器,然后连接到16位低噪声模数转换器(ADC),它依次采样每个传感器,通过数字接口提供16位空间数据。磁传感器的引脚数非常少,因此SPI和I2C线路在相同引脚上多路复用。为了实现SPI和I2C接口的功能,3D Hall 7 Click板上有用于通信接口选择的跳线。因此,通信接口选择过程依赖于切换名为COMM SEL的适当SMD跳线。请注意,所有I2C/SPI组跳线需要切换到同一侧:所有三个跳线应焊接为I2C或SPI。如果其中一个与其他跳线相反,则可能无法与IC通信。随着物联网的引入,功耗成为一个大问题。低功耗模式的工作能力是每个用于任何类
型物联网网络的设备的必备功能。AK09970N磁传感器具有掉电模式、单次测量模式和七种连续测量模式,允许用户在采样频率、测量精度和功耗之间实现完美平衡。功耗与数据输出刷新率(ODR)密切相关。AK09970N磁传感器还具有强大的可编程中断引擎,它允许通过两个中断引脚(INT和ODINT)信号化许多事件源,这些引脚分别从传感器路由到mikroBUS™的INT和AN引脚。中断引擎的一个非常有用的功能是信号化数据准备就绪事件。这样,主机MCU不必轮询传感器以获取数据。数据准备好读取时,传感器可以简单地触发中断。中断引擎还允许对中断信号进行一些其他自定义,例如磁传感器溢出、ADC溢出和开关事件。传感器根据磁场强度提供原始数据输出。测量受许多因素影响:IC之间的轻微制造差异会影响读数,甚至同一IC内霍尔板
之间的轻微差异也可能影响精度,尽管IC包含高度匹配的感应元件。此外,海拔和温度变化可能会影响读数。因此,IC配备了温度独立参考电压,从而最大限度地减少了上述不利因素的影响。电源模式、数据输出速率、每个轴的中断阈值和其他工作参数,包括I2C接口的可用性,都包含在AK09970N磁传感器的配置寄存器中。传感器高度可配置,具有许多配置选项。AK09970N数据手册包含所有寄存器及其功能的详细说明。然而,3D Hall 7软件库包含简化函数,允许执行直观的读数,减少了设备正确初始化和配置所需的步骤。此Click板™只能在3.3V逻辑电压级操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
EasyPIC v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持许多高引脚计数的8位PIC微控制器,来自Microchip,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次集成的调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,EasyPIC v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何时候都能访问。
EasyPIC v8 开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了先进的集成CODEGRIP程 序/调试模块,该模块提供许多有价值的编程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成外,该板还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB DEVICE和CAN也包括在内,包括 广受好评的mikroBUS™标准、两种显示选项(图形和
基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座。这些插座覆盖了从最小的只有八个至四十个引脚的8位PIC MCU的广泛范围。EasyPIC v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。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,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
PIC
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
Microchip
引脚数
40
RAM (字节)
8192
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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 3D Hall 7 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
c3dhall7_get_axis_data
- 获取轴数据函数c3dhall7_get_status
- 获取测量状态函数
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
* \brief 3dHall7 Click example
*
* # Description
* Read the position of magnetic
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes driver init, test communication and configuration device for measurement.
*
* ## Application Task
* Reads 3 Axis of the magnetic sensor and logs this data to USBUART every 500ms.
*
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c3dhall7.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static c3dhall7_t c3dhall7;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( )
{
c3dhall7_dev_info_t info;
uint8_t red_data;
log_cfg_t log_cfg;
c3dhall7_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.
c3dhall7_cfg_setup( &cfg );
C3DHALL7_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
c3dhall7_init( &c3dhall7, &cfg );
c3dhall7_device_reset( &c3dhall7 );
// Test communication
c3dhall7_device_info( &c3dhall7, &info );
if ( info.device_id == C3DHALL7_DEVICE_ID )
{
log_printf( &logger, "---- Communication [ OK ]!!! ----\r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, "---- Communication [ ERROR ]!!! ----\r\n" );
for ( ; ; );
}
// Configuration
c3dhall7_default_cfg ( &c3dhall7 );
}
void application_task ( void )
{
c3dhall7_axis_t axis;
c3dhall7_get_axis_data( &c3dhall7, &axis );
log_printf( &logger, "---- Measurement data of magnetic sensor ----\r\n" );
log_printf( &logger, "X axis: %d \r\n", axis.x );
log_printf( &logger, "Y axis: %d \r\n", axis.y );
log_printf( &logger, "Z axis: %d \r\n", axis.z );
log_printf( &logger, "---------------------------------------------\r\n");
Delay_ms( 500 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END