初学者
10 分钟

使用MLX90394和PIC18F2455检测X、Y和Z三个轴上的磁场

用于高精度磁位置感应的Triaxis®霍尔技术磁力计

3D Hall 14 Click with EasyPIC v8

已发布 7月 16, 2024

点击板

3D Hall 14 Click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F2455

准确检测磁性物体在所有三个空间维度上的运动和方向,从而在各种应用中实现精确的位置跟踪

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

3D Hall 14 Click 基于 Melexis 的高精度 3 轴磁力计 MLX90394,采用 Triaxis® 霍尔技术,在各种应用中提供卓越性能和增强位置感应。MLX90394 专为微功耗应用设计,非常适合电池供电的解决方案。它能够精确测量三个轴(X、Y 和 Z)上的磁场,并将这些测量值和 IC 温度转换为 16 位数据字。这些数据点通过 I2C 接口进行通信。传感器的操作灵活,允许根据需求或连续进行测量,并且用户可以选择刷新率。尽管尺寸紧凑,MLX90394 在噪声性能方面表现出色,并在各种配置下保持低功耗。MLX90394 的一个突出特点是其智能唤醒模式,允许整个系统进入深度睡眠状态,直到检测到磁场变化。该检测可以基于不同的标准:与初始测量值的变化(静态增量)、与先前测量

值的变化(动态增量)或超过预定义阈值(绝对值)。该功能通过在活跃和睡眠模式之间切换设备来确保高效的电源管理,有效捕捉忙碌和缓慢变化的磁场。正如前面提到的,3D Hall 14 Click 非常适用于各种应用。它可以用于电池供电的工具、家用电器(白色家电)、工业机械、智能家居设备、家庭安全系统以及许多其他需要精确可靠位置感应的场景。此 Click 板™ 采用独特设计格式,支持 MIKROE 新引入的 "Click Snap" 功能。与标准化版本的 Click 板不同,这一功能允许通过断开 PCB,使主传感器区域可移动,开创了许多新的实现可能性。得益于 Snap 功能,MLX90394 可以通过直接访问标记为 1-8 的引脚信号自主运行。此外,Snap 部分包括指定和固定的螺

丝孔位置,使用户能够将 Snap 板固定在所需位置。3D Hall 14 Click 使用标准的 2 线 I2C 接口与主 MCU 通信,支持快速模式和高达 1MHz 的频率。除了 I2C 引脚外,此 Click 板™ 还在 mikroBUS™ 插座的 INT 引脚上具有中断信号,以提供超过编程阈值的通知。该中断可以作为变化唤醒(WOC)中断输出或同步输出。此 Click 板™ 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,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,该 Click 板™ 配有一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

3D Hall 14 Click hardware overview image

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。

EasyPIC v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

24

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

2048

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
ID COMM
RA5
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
RB1
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RC3
SCL
I2C Data
RC4
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
2

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

3D Hall 14 Click Schematic schematic

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。

EasyPIC v8 front image hardware assembly
Rotary B 2 Click front image hardware assembly
MCU DIP 28 hardware assembly
EasyPIC v8 28pin-DIP - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto DIP image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用输出通过UART模式

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "FLASH" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上。

2. 编程完成后,点击右上角面板中的工具图标,选择 UART 终端

3. 打开 UART 终端标签后,首先在选项菜单中检查波特率设置(默认是 115200)。如果该参数正确,通过点击 "CONNECT" 按钮激活终端。

4. 现在,终端状态从 Disconnected 变为绿色的 Connected,数据将显示在 Received data 字段中。

UART_Application_Output

软件支持

库描述

该库包含 3D Hall 14 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • c3dhall14_get_magnetic_flux - 此功能读取 X、Y 和 Z 轴的原始值,并将其转换为微特斯拉的磁通数据。

  • c3dhall14_get_temperature - 此功能读取原始温度值并将其转换为摄氏度。

  • c3dhall14_set_range - 此功能设置磁通测量范围。

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 main.c
 * @brief 3D Hall 14 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of 3D Hall 14 click board by reading
 * the magnetic field strength from 3 axes and the sensor internal temperature.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Reads data from the sensor and displays them on the USB UART every 200ms.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c3dhall14.h"

static c3dhall14_t c3dhall14;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    c3dhall14_cfg_t c3dhall14_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * 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.
    c3dhall14_cfg_setup( &c3dhall14_cfg );
    C3DHALL14_MAP_MIKROBUS( c3dhall14_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == c3dhall14_init( &c3dhall14, &c3dhall14_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( C3DHALL14_ERROR == c3dhall14_default_cfg ( &c3dhall14 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float x_axis = 0;
    float y_axis = 0;
    float z_axis = 0;
    float temperature = 0;
    if ( C3DHALL14_OK == c3dhall14_get_magnetic_flux ( &c3dhall14, &x_axis, &y_axis, &z_axis ) )
    {
        log_printf( &logger, " X-axis: %.1f uT\r\n", x_axis );
        log_printf( &logger, " Y-axis: %.1f uT\r\n", y_axis );
        log_printf( &logger, " Z-axis: %.1f uT\r\n", z_axis );
    }
    if ( C3DHALL14_OK == c3dhall14_get_temperature ( &c3dhall14, &temperature ) )
    {
        log_printf( &logger, " Internal temperature: %.2f C\r\n\n", temperature );
    }
}

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

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。