中级
30 分钟

使用KMX62和PIC18F57Q43革新稳定性和平衡控制

超越三维

6DOF IMU 10 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 25, 2024

点击板

6DOF IMU 10 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

通过我们先进的运动和旋转检测功能,提升您的工程项目。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

6DOF IMU 10 Click基于Rohm Semiconductor的KMX62-1031,这是一款6自由度惯性传感器。它基于由加速度引起的感测元件运动产生的差分电容原理,利用共模消除来减少工艺变化、温度和环境应力带来的误差。电容变化被放大并转换为数字信号,由专用数字信号处理单元处理。数字信号处理器应用滤波、偏差和灵敏度调整,以及温度补偿。磁感应基于磁阻原理。磁传感器通过将电脉冲通过特殊的电子自旋对准非晶态线来检测非常小的磁场。由于该线材的高居里温度,传感器的热性能表现出极好的稳定性。噪声性能优异,温度范围内偏差稳定。用户可以通过数字方

式调整由装配引起的偏差误差。这些传感器可以接受1.7V到3.6V之间的电源电压和1.2V到3.6V之间的数字通信电压。Kionix KMX62数字传感器可以在I2C数字串行接口总线上通信。这种灵活性消除了对模数转换器的需求,并提供了与系统处理器直接通信的能力。I2C接口兼容高速模式、快速模式和标准模式的I2C协议。正如前面提到的,KMX62可以在I2C总线上通信。I2C主要用于主设备和一个或多个从设备之间的同步串行通信。系统主设备提供串行时钟信号并在总线上寻址从设备。KMX62在标准主从I2C操作中始终作为从设备运行。I2C是一个包含串行时钟(SCL)线和串

行数据(SDA)线的双线串行接口。SCL是由主设备提供的串行时钟,但可以由任何从设备保持为低电平,使主设备进入等待状态。SDA是一个双向线,用于向接口传输和接收数据。数据以MSB(最高有效位)优先的8位字节格式传输,每次传输的字节数不限。当两条线均为高电平时,I2C总线被认为是空闲的。该Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下工作。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™配备了一个包含功能和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

6DOF IMU 10 Click top side image
6DOF IMU 10 Click bottom side image

功能概述

开发板

PIC18F57Q43 Curiosity Nano 评估套件是一款尖端的硬件平台,旨在评估 PIC18-Q43 系列内的微控制器。其设计的核心是包含了功能强大的 PIC18F57Q43 微控制器(MCU),提供先进的功能和稳健的性能。这个评估套件的关键特点包括一个黄 色用户 LED 和一个响应灵敏的机械用户开关,提供无

缝的交互和测试。为一个 32.768kHz 水晶振荡器足迹提供支持,确保精准的定时能力。套件内置的调试器拥有一个绿色电源和状态 LED,使编程和调试变得直观高效。此外,增强其实用性的还有虚拟串行端口 (CDC)和一个调试 GPIO 通道(DGI GPIO),提供广泛的连接选项。该套件通过 USB 供电,拥有由

 MIC5353 LDO 调节器提供支持的可调目标电压功能,确保在 1.8V 至 5.1V 的输出电压范围内稳定运行,最大输出电流为 500mA,受环境温度和电压限制。

PIC18F57Q43 Curiosity Nano double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

48

RAM (字节)

8196

你完善了我!

配件

Curiosity Nano Base for Click boards 是一款多功能硬件扩展平台,专为简化 Curiosity Nano 套件与扩展板之间的集成而设计,特别针对符合 mikroBUS™ 标准的 Click 板和 Xplained Pro 扩展板。这款创新的基板(屏蔽板)提供了无缝的连接和扩展可能性,简化了实验和开发过程。主要特点包括从 Curiosity Nano 套件提供 USB 电源兼容性,以及为增强灵活性而提供的另一种外部电源输入选项。板载锂离子/锂聚合物充电器和管理电路确保电池供电应用的平稳运行,简化了使用和管理。此外,基板内置了一个固定的 3.3V 电源供应单元,专用于目标和 mikroBUS™ 电源轨,以及一个固定的 5.0V 升压转换器,专供 mikroBUS™ 插座的 5V 电源轨,为各种连接设备提供稳定的电力供应。

Curiosity Nano Base for Click boards accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
General-Purpose I/O
PA7
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
General-Purpose I/O
PB0
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB1
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

6DOF IMU 10 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity Nano with PIC18F57Q43作为您的开发板开始。

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
PIC18F47Q10 Curiosity Nano front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Curiosity Nano with PICXXX 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 image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
PIC18F57Q43 Curiosity MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step 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 10 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • c6dofimu10_get_accel_axis - 此功能获取加速度计轴数据

  • c6dofimu10_get_mag_axis - 此功能获取磁力计轴数据

  • c6dofimu10_get_temperature - 此功能获取温度数据

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 c6DofImu10 Click example
 * 
 * # Description
 * This app reads the accelerometer and magnetometer axis data.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes device and runs a communication test that reads 
 * device id (registry Who_I_AM).
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads the accelerometer and magnetometer axis data.
 * And reads temperature values. All data logs on the USBUART.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c6dofimu10.h"

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

static c6dofimu10_t c6dofimu10;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

void app_display_axis_data ( c6dofimu10_axis_t *axis )
{
    log_printf( &logger, "* X: %d \r\n", axis->x );

    log_printf( &logger, "* Y: %d \r\n", axis->y );

    log_printf( &logger, "* Z: %d \r\n", axis->z );

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

void app_display_temp_data ( float temp )
{
    log_printf( &logger, "* Temperature:  %.2f C\r\n", temp );
    log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
}

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    c6dofimu10_cfg_t cfg;
    uint8_t com_test;

    /** 
     * 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.

    c6dofimu10_cfg_setup( &cfg );
    c6DOFIMU10_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    c6dofimu10_init( &c6dofimu10, &cfg );

    // TEST COMMUNICATION
    com_test = c6dofimu10_communication_test( &c6dofimu10 );
    if ( com_test != C6DOFIMU10_DEVICE_OK )
    {
        log_printf( &logger, "-- Device communication ERROR --\r\n" );
        for( ; ; );
    }
    log_printf( &logger, "-- Device communication OK --\r\n" );
    Delay_ms( 2000 );
    
    c6dofimu10_default_cfg ( &c6dofimu10 );
    log_printf( &logger, "-- Device configuration --\r\n" );
    Delay_ms( 500 );
}

void application_task ( void )
{
    c6dofimu10_axis_t accel_axis;
    c6dofimu10_axis_t mag_axis;
    float temperature;

    c6dofimu10_get_accel_axis ( &c6dofimu10, &accel_axis );
    c6dofimu10_get_mag_axis ( &c6dofimu10, &mag_axis );
    temperature = c6dofimu10_get_temperature( &c6dofimu10, C6DOFIMU10_TEMP_FORMAT_CELSIUS );

    log_printf( &logger, "-- Accelerometer axis --\r\n" );
    app_display_axis_data( &accel_axis );

    log_printf( &logger, "-- Magnetometer axis --\r\n" );
    app_display_axis_data( &mag_axis );

    log_printf( &logger, "-- Temperature data --\r\n" );
    app_display_temp_data( temperature );
    log_printf( &logger, "***************************************************************************************\r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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