使用 DPS422 和 PIC18F47K40 学习压力的语言

数字革命：压力感应变得简单

已发布 6月 27, 2024

点击板

Pressure 9 Click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F47K40

信赖我们的数字压力测量解决方案，以提高您的运营效率，优化资源并最大化生产力。

硬件概览

它是如何工作的？

Pressure 9 Click基于Infineon的DPS422，这是一款数字气压传感器。它可用于测量300到1200hPa的绝对压力值。该传感器包含一个高度精确的基于电容的微机电系统（MEMS），以及一个高分辨率的24位Σ-Δ A/D转换器（ADC）。MEMS还具有一组工厂校准参数，存储在其OTP存储器中。这些参数允许进行高精度的压力和温度数据转换，生成以物理单位表示的结果。通过调整过采样比率，开发者可以根据应用需求在精度、速度（输出数据率）和功耗之间找到最佳平衡。MEMS由一组被膜覆盖的管状真空单元组成。施加压力时，单元的电容会成比例地变化。多个真空单元并联连接，以提高灵敏度并减少噪声。单元的电容被测量并转换为电压，该电压由内部24位ADC采样。结果可以通过I2C或SPI接口获取，具体取决于COMM SEL跳线的位置。转换公式会应用于

原始结果值，提供以人类可读格式表示的压力和温度值。Pressure 9 Click支持SPI和I2C通信接口，使其可以与各种不同的MCU一起使用。通过将分组在COM SEL下的SMD跳线移动到适当位置（SPI或I2C），可以选择通信接口。当在I2C模式下运行时，还可以通过SMD跳线配置从I2C地址：标记为ADD SEL的SMD跳线用于设置I2C地址的最低有效位（LSB）。设置为0时，7位I2C从机地址变为0b1110110x；设置为1时，地址变为0b1110111x。最后一位（x）是R/W位。请注意，每个跳线都应移动到相同的位置，否则可能无法与主机MCU通信。DPS422的一个显著特点是具有32个槽的FIFO缓冲区，可以缓冲压力和温度读数。FIFO缓冲区可以用作传入数据的临时存储，减少通过通信总线的数据流量。FIFO缓冲区在编写优化的MCU固件时非常有用。存储在

FIFO缓冲区中的结果的最低有效位（LSB）确定存储的数据是压力还是温度（1表示压力，0表示温度）。FIFO状态寄存器中的一位指示缓冲区是否已满或是否达到水位线。FIFO缓冲区也可以禁用，允许直接从输出寄存器获取数据。压力和热数据以24位二进制补码格式在输出中可用。要将原始数据转换为人类可读格式，主机MCU的固件必须获取校准数据。然后在压力或温度转换公式中使用校准系数。所需的公式可以在DPS422的数据手册中找到。然而，这个Click board™配备了与mikroSDK兼容的函数库，简化了固件开发。开发者可以使用简单的函数调用，执行所有必要的数据转换，返回以人类可读格式表示的压力和热数据。该Click Board™设计为仅使用3.3V逻辑电平。应在使用工作在5V的MCU之前进行适当的逻辑电压电平转换。

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

RAM (字节)

3728

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

RST

SPI Chip Select

RE0

SPI Clock

RC3

SCK

SPI Data OUT

RC4

MISO

SPI Data IN

RC5

MOSI

Power Supply

3.3V

Ground

GND

PWM

INT

I2C Clock

RC3

SCL

I2C Data

RC4

SDA

Ground

GND

“仔细看看！”

Click board™ 原理图

一步一步来

项目组装

EasyPIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyPIC v8作为您的开发板开始。

GNSS2 Click front image hardware assembly

EasyPIC v8 Access DIPMB 1 - upright/background hardware assembly

NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly

NECTO Output Selection Step Image hardware assembly

Necto DIP image step 7 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Pressure 9 Click驱动程序的 API。

关键功能:

pressure9_get_pressure_data - 获取以毫巴（mBar）为单位的压力数据
pressure9_get_temperature_data - 获取以摄氏度（C）为单位的温度数据
pressure9_configuration - 向配置寄存器写入数据

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 Pressure9 Click example
 * 
 * # Description
 * The demo application displays the pressure and temperature 
 * measurement using Pressure 9 click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization the driver, test comunication, and performs the click
 * default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Reads Temperature data in [C] and Pressure data in [mBar] and this 
 * data logs to the USB UART every 2 sec.
 *
 * \author Jovan Stajkovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pressure9.h"

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

static pressure9_t pressure9;
static log_t logger;

static float temperature;
static float pressure;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    pressure9_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.
    pressure9_cfg_setup( &cfg );
    PRESSURE9_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    pressure9_init( &pressure9, &cfg );
    Delay_ms ( 100 );

    // Test comunication
    uint8_t product_id = 0;
    pressure9_generic_read( &pressure9, PRESSURE9_REG_PRODUCT_ID, &product_id, 1 );
    if ( PRESSURE9_PRODUCT_ID != product_id )
    {
        log_error( &logger, "Read product ID." );
        for ( ; ; );
    }

    pressure9_default_cfg( &pressure9 );
    Delay_ms ( 100 );

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    pressure = pressure9_get_pressure_data( &pressure9 );
    log_printf( &logger, " Pressure: %.2f mBar\r\n", pressure );

    temperature = pressure9_get_temperature_data( &pressure9 );
    log_printf( &logger, " Temperature: %.2f degC\r\n", temperature );

    log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

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

/*!
 * \file 
 * \brief Pressure9 Click example
 * 
 * # Description
 * The demo application displays the pressure and temperature 
 * measurement using Pressure 9 click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization the driver, test comunication, and performs the click
 * default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Reads Temperature data in [C] and Pressure data in [mBar] and this 
 * data logs to the USB UART every 2 sec.
 *
 * \author Jovan Stajkovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pressure9.h"

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

static pressure9_t pressure9;
static log_t logger;

static float temperature;
static float pressure;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    pressure9_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.
    pressure9_cfg_setup( &cfg );
    PRESSURE9_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    pressure9_init( &pressure9, &cfg );
    Delay_ms ( 100 );

    // Test comunication
    uint8_t product_id = 0;
    pressure9_generic_read( &pressure9, PRESSURE9_REG_PRODUCT_ID, &product_id, 1 );
    if ( PRESSURE9_PRODUCT_ID != product_id )
    {
        log_error( &logger, "Read product ID." );
        for ( ; ; );
    }

    pressure9_default_cfg( &pressure9 );
    Delay_ms ( 100 );

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    pressure = pressure9_get_pressure_data( &pressure9 );
    log_printf( &logger, " Pressure: %.2f mBar\r\n", pressure );

    temperature = pressure9_get_temperature_data( &pressure9 );
    log_printf( &logger, " Temperature: %.2f degC\r\n", temperature );

    log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

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