中级
30 分钟

使用 MC6470 和 PIC18F24K50 获得卓越的控制和定位能力

紧凑包装中的多功能控制:终极惯性测量单元

6DOF IMU 13 Click with EasyPIC v7

已发布 6月 24, 2024

点击板

6DOF IMU 13 Click

开发板

EasyPIC v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F24K50

在您的项目中实现卓越的方向感知精度,从而实现更准确的跟踪和定位。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

6DOF IMU 13 Click基于mCube的MC6470,将加速度计和磁力计组合成一个6自由度(6 Degrees of Freedom)传感器解决方案。加速度计有两种操作状态:STANDBY(待机),这是Power-Up函数后的默认状态,和WAKE(唤醒)。STANDBY状态提供了最低的功耗,仅在此状态下I2C接口处于活动状态,所有寄存器读写都是允许的。这种状态下没有事件检测、采样或加速度测量。只有在WAKE状态下才允许对MODE寄存器进行写访问。全幅加速度范围可以从±2g调整到±16g,分辨率为14位。这个Click板™还包括一个高性能的磁感应器,具有0.15μT的分辨率,广泛的场强范围可

达±2.4mT,可编程的输出数据速率从0.5到100 Hz。磁力计有两种操作模式,待机和活动模式,具有力和正常状态,其主要目的是电源管理。它还提供了其他功能,如数据准备功能,在更新新的测量结果时发生,偏移校准和漂移功能,以及温度测量功能,用于从内部温度传感器检索温度数据以进行内部补偿。当将每个轴的磁感应器输出值朝向磁北时,输出值为正值。MC6470具有两个中断输出,一个磁力计(IN2)和一个加速度计(IN1)中断,路由到mikroBUS™上的AN和INT引脚,用于向MCU发出事件已被感测的信号。它还支持±X、±Y或±Z轴的方向敲击检测,其中每个轴都是独立

的,尽管每次只支持一个轴的一个方向。在这种情况下,中断引脚可以指示检测到敲击事件。6DOF IMU 13 Click使用标准I2C 2-Wire接口与MCU通信,最大频率为400kHz。MC6470始终作为I2C外围设备在磁力计和加速度计I2C接口上运行。它允许选择其I2C从设备地址的最低有效位(LSB),可以使用标记为ADDR SEL的SMD跳线完成。此Click板™只能使用3.3V逻辑电压电平。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板上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。

6DOF IMU 13 Click top side image
6DOF IMU 13 Click bottom side image

功能概述

开发板

EasyPIC v7 是第七代 PIC 开发板,专为快速开发嵌入式应用而设计。它支持 Microchip 的广泛 8 位 PIC 微控制器,并具备一系列独特功能,如强大的板载 mikroProg 程序员和通过 USB-B 的在线电路调试器。开发板布局合理,设计周到,确保最终用户在一个地方可以找到所有必需的元素,如开关、按钮、指示器、连接器等。EasyPIC v7 提供四种不同的连接器用于每个端口,使您能够比以往更高效地连接附件板、传感器和自定义电子设备。EasyPIC v7 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。一个集成的 mikroProg、一个快速的 USB 2.0 程序器带有 mikroICD 硬件在线电路调试器,提供许多宝贵的编程/调试选项并与 Mikroe 软件环境无缝集成。此外,它还包括一个为开发板提供的干净且调节过的电源模块。它可以使用各种外部电源,包括外部 12V 电源、7-23V 交流或 9-32V 直流通过 DC 连接器/螺丝端子,以及通过 USB Type-B(USB-B)连接器的电源。通信选项如 USB-UART 和 RS-232 也包括在

内,还有广受好评的 mikroBUS™ 标准、三种显示选项(七段、图形和基于字符的 LCD),以及几种不同的 DIP 插座。这些插座覆盖了广泛的 8 位 PIC MCU,包括 PIC10F, PIC12F, PIC16F, PIC16Enh, PIC18F, PIC18FJ, 和 PIC18FK 系列。EasyPIC v7 是 Mikroe 快速开发生态系统的一个重要组成部分,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 v7 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

16

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

2048

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Magnet. Interrupt
RA3
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
Accel. 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

6DOF IMU 13 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyPIC v7 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyPIC v7作为您的开发板开始。

EasyPIC v7 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
EasyPIC v7 Access 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 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
EasyPIC PRO v7a Display Selection Necto Step 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 6DOF IMU 13 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • c6dofimu13_mag_get_data - 该函数读取磁力计的X、Y和Z轴数据。

  • c6dofimu13_accel_init - 该函数初始化加速度计。

  • c6dofimu13_accel_get_data - 该函数读取加速度计的X、Y和Z轴数据。

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 main.c
 * @brief 6DOFIMU13 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of 6DOF IMU 13 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver, and sets the device default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Measures acceleration and magnetometer data and displays the results on the USB UART every second.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c6dofimu13.h"

static c6dofimu13_t c6dofimu13;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    c6dofimu13_cfg_t c6dofimu13_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 );
    Delay_ms ( 100 );

    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.

    c6dofimu13_cfg_setup( &c6dofimu13_cfg );
    C6DOFIMU13_MAP_MIKROBUS( c6dofimu13_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = c6dofimu13_init( &c6dofimu13, &c6dofimu13_cfg );
    if ( init_flag == I2C_MASTER_ERROR ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    c6dofimu13_default_cfg ( &c6dofimu13 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float acc_x, acc_y, acc_z;
    float mag_x, mag_y, mag_z;

    c6dofimu13_accel_get_data( &c6dofimu13, &acc_x, &acc_y, &acc_z );
    c6dofimu13_mag_get_data( &c6dofimu13, &mag_x, &mag_y, &mag_z );

    log_printf( &logger, " Accel X: %.3f g\t Mag X: %.2f uT\r\n", acc_x, mag_x );
    log_printf( &logger, " Accel Y: %.3f g\t Mag Y: %.2f uT\r\n", acc_y, mag_y );
    log_printf( &logger, " Accel Z: %.3f g\t Mag Z: %.2f uT\r\n", acc_z, mag_z );
    log_printf( &logger, "----------------------------------\r\n");

    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

额外支持

资源

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