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30 分钟

使用AEAT-9922和PIC18F57Q43确保磁体旋转全范围内的精确测量

360度的精确测量

Magnetic Rotary 2 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

Magnetic Rotary 2 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

我们的角度磁旋转传感器设立了精度的新标准,能够在磁铁旋转的完整360度范围内提供无缝且精确的角度测量。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Magnetic Rotary 2 Click基于AEAT-9922,这是一款由Broadcom Limited制造的角度磁旋转传感器,采用CMOS标准工艺,能够在完整的360度旋转范围内提供精确的角度测量。通过使用集成的霍尔传感器检测磁场,当磁铁与设备对齐并垂直时,它可以精确测量磁铁的旋转角度。检测到的磁信号作为输入信号进行适当的调节,以消除其非理想特性,然后输入到模拟放大器进行强度放大和滤波。之后,放大的模拟信号被送入内部模数转换器(ADC),转换为数字信号,进入最终的数字处理阶段。一个简单的双极磁铁通过垂直旋转产生必要的磁场。广泛的磁场传感器配置允许在应用中使用On-Axis(轴端)或Off-Axis(轴侧)模式。所使

用的磁铁应具有足够的磁场强度(mT),以生成信号所需的磁场。该设备提供磁场强度高和磁场强度低的数字信息,以指示磁铁是否离设备表面太近或太远。Magnetic Rotary 2 Click通过标准SPI接口与MCU通信,支持常见的SPI模式,即SPI模式1。数字处理提供绝对和增量信号的数字化输出。每个输出可通过CS引脚、MSEL(协议模式选择)跳线和通过内存配置的AEAT-9922内部PSEL寄存器进行配置。此外,还可以通过填充板载R2电阻选择使用脉冲宽度调制(PWM)信号的绝对角度表示,这提供了磁铁角度位置的即时指示,分辨率可选择并且一次性可编程,范围从10到18位。除了这一特性外,通过填充板载R3电阻,可

以激活连接到mikroBUS™插座INT引脚的通信错误信号,标记为ERR。增量输出可通过其各自的A、B和I引脚的数字输出获得,与上右侧板载头连接的U、V和W换向信号相同。增量位置通过ABI和UVW信号指示,用户可配置的分辨率从1CPR到ABI信号的10,000CPR,以及UVW换向信号的1到32极对(2到64极)。此Click board™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压水平工作。这样,3.3V和5V的MCU都可以正确使用通信线。此外,此Click board™配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Magnetic Rotary 2 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

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PD4
CS
SPI Clock
PC6
SCK
SPI Data OUT
PC5
MISO
SPI Data IN
PC4
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Signal
PB0
PWM
Communication Error
PA6
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Magnetic Rotary 2 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 Magnetic Rotary 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • magneticrotary2_write_register - 此功能使用SPI串行接口将数据字节写入选定的寄存器

  • magneticrotary2_read_register - 此功能使用SPI串行接口从选定的寄存器读取数据字节

  • magneticrotary2_get_angle - 此功能读取绝对位置原始数据并将其转换为角度(度)

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 MagneticRotary2 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Magnetic Rotary 2 click board by reading and displaying
 * the magnet's angular position in degrees.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the magnet's angular position in degrees every 100ms and displays the results on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "magneticrotary2.h"

static magneticrotary2_t magneticrotary2;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    magneticrotary2_cfg_t magneticrotary2_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.
    magneticrotary2_cfg_setup( &magneticrotary2_cfg );
    MAGNETICROTARY2_MAP_MIKROBUS( magneticrotary2_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == magneticrotary2_init( &magneticrotary2, &magneticrotary2_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( MAGNETICROTARY2_ERROR == magneticrotary2_default_cfg ( &magneticrotary2 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    float angle = 0;
    
    if ( MAGNETICROTARY2_OK == magneticrotary2_get_angle ( &magneticrotary2, &angle ) )
    {
        log_printf( &logger, " Angle: %.2f degrees\r\n\n", angle );
        Delay_ms ( 100 );
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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