初学者
10 分钟

使用STHS34PF80和PIC18LF25K42开发红外存在和运动检测解决方案

在80°视场内监测物体的黑体辐射和环境温度

IR Sense 4 Click with EasyPIC v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

IR Sense 4 Click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18LF25K42

短距离存在和动作检测解决方案,非常适合安防系统、家庭自动化和智能照明项目。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

IR Sense 4 Click基于STMicroelectronics的STHS34PF80,这是一款低功耗、高灵敏度的红外(IR)传感器。该传感器具有高IR灵敏度和低RMS噪声,经过工厂校准和温度补偿。传感器本身具有集成的IR滤光片,具有80度的视场角,并在5μm至20μm的波长范围内工作。它采用独特的TMOS技术测量物体的辐射以检测其存在或运动。当物体在视场内时,它基于连接在一起并作为单个感应

元件的浮动真空热晶体管矩阵进行操作。传感器分为两部分,一部分暴露在IR辐射下,另一部分被屏蔽。通过两部分之间的差分读取来消除传感器自加热的影响。IR Sense 4 Click可以使用标准的两线I2C接口与支持高达1MHz时钟频率的主机MCU通信。它还可以使用3线SPI接口进行相同目的的通信,时钟频率最高可达10MHz。可以通过COMM SEL跳线进行选择。智能处理将检测

或区分静止和移动物体,并断言中断INT引脚。这个Click board™只能在3.3V逻辑电压级别下操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须对电路板进行适当的逻辑电压级别转换。此外,它配备了一个包含功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

IR Sense 4 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)

32

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
ID SEL
RA0
RST
SPI Select / ID COMM
RA5
CS
SPI Clock
RC3
SCK
SPI Data OUT
RC4
MISO
SPI Data IN
RC5
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

IR Sense 4 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 IR Sense 4 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • irsense4_get_presence_data - IRSense 4获取存在检测数据的函数。

  • irsense4_get_motion_data - IRSense 4获取动作检测数据的函数。

  • irsense4_get_amb_temperature - IRSense 4获取环境温度的函数。

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 main.c
 * @brief IR Sense 4 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of theIR Sense 4 Click board™, 
 * by showing parameters for detection of the presence and motion as well as ambient temperature.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * The initialization of I2C or SPI module and log UART.
 * After driver initialization, the app sets the default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * The application checks for the human presence and motion detection 
 * and display output data, using embedded algorithms, and ambient temperature in degrees Celsius.
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "irsense4.h"

static irsense4_t irsense4;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    irsense4_cfg_t irsense4_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.
    irsense4_cfg_setup( &irsense4_cfg );
    IRSENSE4_MAP_MIKROBUS( irsense4_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = irsense4_init( &irsense4, &irsense4_cfg );
    if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( IRSENSE4_ERROR == irsense4_default_cfg ( &irsense4 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, " ------------------------\r\n" );
}

void application_task ( void )
{ 
    static float temperature = 0.0;
    static int16_t detection_data = 0;
    static uint8_t status = 0;
    while ( IRSENSE4_OK != irsense4_wait_new_data_ready( &irsense4 ) );
    if ( IRSENSE4_OK == irsense4_get_status( &irsense4, &status ) )
    {
        if ( status & IRSENSE4_STATUS_DETECT_FLAG )
        {
            if ( ( IRSENSE4_OK == irsense4_get_presence_data( &irsense4, &detection_data ) ) && 
                 ( status & IRSENSE4_STATUS_PRES_FLAG ) )
            {
                log_printf( &logger, " Presence: %d \r\n", detection_data );
            }
    
            if ( ( IRSENSE4_OK == irsense4_get_motion_data( &irsense4, &detection_data ) ) && 
                 ( status & IRSENSE4_STATUS_MOT_FLAG ) )
            {
                log_printf( &logger, " Motion: %d \r\n", detection_data );
            }
            
            if ( IRSENSE4_OK == irsense4_get_amb_temperature( &irsense4, &temperature ) )
            {
                log_printf( &logger, " Temperature: %.2f C\r\n", temperature );
            }
            log_printf( &logger, " ------------------------\r\n" );
            Delay_ms( 100 );
        }
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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