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使用DRV2605和PIC18F57Q43提升你的振动体验

振动控制的未来:ERM和LRA的和谐

HAPTIC Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 26, 2024

点击板

HAPTIC Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

我们的解决方案旨在提供对ERM和LRA振动马达的精确控制,为企业提供了优化振动体验并满足各种应用需求的工具。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Haptic Click 基于德州仪器的DRV2605,这是一款用于ERM和LRA的触觉驱动器,具有内置库和智能环路架构。它旨在通过共享I2C总线对ERM和LRA执行器提供高度灵活的触觉控制,从而减轻了主机MCU产生PWM驱动信号的负担,并节省了昂贵的定时器中断和硬件引脚。使用ToushSense® 2200软件还消除了设计波形的需要。它包括一个庞大的效果库和音频振动功能,具有实时播放模式,允许主机MCU绕过库播放引擎,并直接通过I2C从主机播放波形。智能环路架构可轻松实

现LRA的自动共振驱动和经过优化反馈的ERM驱动。音频到触觉模式会自动将音频输入信号转换为有意义的触觉效果。HAPTIC CLICK通过标准的I2C 2线接口与主机MCU通信,通过mikroBUS™插座连接。DRV2605的音频输入信号通过3.5mm音频插孔传输。可以通过一对R4和R5跳线选择通道侧(左侧或右侧),默认情况下选择了R5,从而选择正确的通道。当未 焊接PWM SEL跳线时,PWM SEL跳线会关闭PWM触发,从而避免与音频输出的潜在干扰。LRA/ERM螺钉端子

用于连接触觉马达。此外,该Click board™还配备了用于在开发过程中连接测量设备的测试点。这些测试点连接到了朝向LRA/ERM螺钉端子的DRV2605输出。通过PWR SEL跳线,此Click board™可以选择使用3.3V或5V逻辑电压级别。这样,既能够使用3.3V,也能够使用5V逻辑电压级别的MCU可以正确地使用通信线路。此外,该Click board™配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

HAPTIC Click hardware overview 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

Vibration ERM Motor 9K RPM 3V (VC1026B002F - 旧的 MPN C1026B002F) 是由 Vybronics 设计的一款紧凑型离心旋转质量(ERM)电机。这种类型的电机在其转子上装有一个小的偏心重量,因此在旋转时还会产生振动效果,通常用于许多小型手持设备的触觉反馈。由于其直径为10mm的圆形形状,VC1026B002F通常被称为硬币电机。该振动电机的主要特性是其供电电压,此处为3VDC,最大额定电流为85mA,额定速度为9000RPM,可产生最高的G力/振动能量为0.80GRMS。它还可以使用自粘胶带将其安装在PCB上或产品外壳的内壁上。

HAPTIC Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
Enable
PD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Signal
PB0
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB1
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

HAPTIC 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
Charger 27 Click complete accessories setup image 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

这个库包含 HAPTIC Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • haptic_enable - 启用设备功能的函数。

  • haptic_disable - 禁用设备功能的函数。

  • haptic_set_mode - 将 Haptic click 设置为所需模式的函数。

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 
 * \brief Haptic Click example
 * 
 * # Description
 * This application generate vibrations from the lower frequency range of the audio input.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Configures the click board in Audio-to-Vibe mode.
 * 
 * ## Application Task  
 * An infinite loop.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "haptic.h"

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

static haptic_t haptic;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    haptic_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.

    haptic_cfg_setup( &cfg );
    HAPTIC_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    haptic_init( &haptic, &cfg );

    log_printf( &logger, " Configuring the click board...\r\n" );
    log_printf( &logger, "----------------------- \r\n" );
    
    haptic_enable( &haptic );
    haptic_set_mode( &haptic, HAPTIC_MODE_AUTOCAL );
    haptic_start_motor( &haptic );
    Delay_ms( 500 );

    haptic_set_mode( &haptic, HAPTIC_MODE_AUDIOVIBE );
    haptic_enable_ac_coulping( &haptic );
    haptic_set_input_to_analog( &haptic );
    
    log_printf( &logger, " The click board is configured in Audio-to-Vibe mode...\r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    // Nothing to do here...
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}
// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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