初学者
10 分钟

使用MPU-3250和PIC18F57Q43跟踪快速和慢速运动

从倾斜到转动

MPU 9DOF Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

MPU 9DOF Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

通过整合精确的移动和旋转检测,彻底改变您的解决方案。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

MPU 9DOF Click 基于 InvenSense 的 MPU-9250,这是一款 9 轴运动追踪设备,结合了三轴陀螺仪、加速度计、磁力计和一个数字运动处理器™(DMP)。MPU-9250 特点是三个 16 位 ADC 用于数字化各部分(陀螺仪、加速度计和磁力计)的输出,功耗低且性能高。为了精确跟踪快速和慢速运动,MPU-9250 具有用户可编程的全量程陀螺仪范围 ±250、±500、±1000 和 ±2000dps,加速度计范围 ±2g、±4g、±8g 和 ±16g,以及磁力计范围  ±4800μT。嵌入式 DMP 引擎支持先进的运动处理和

低功耗功能,如使用可编程中断的手势识别,以及计步器功能,允许宿主 MCU 在 DMP 维持步数的同时休眠。DMP 从加速度计、陀螺仪和磁力计获取数据并 处理数据,这些数据可以从 DMP 的寄存器读取,或者缓存在一个 512 字节的 FIFO 中。除了所有上述功能,DMP 还可以生成一个中断,路由到 mikroBUS™ 插座的 INT 引脚,该中断可以唤醒宿主 MCU 从挂起模式。MPU 9DOF Click 允许使用 I2C 和 SPI 接口,I2C 的最大频率为 400kHz,SPI 通信的最大频率为 1MHz。可以通过将标有 SPI I2C 的 SMD 跳线放置在

适当位置来进行选择。请注意,所有跳线的位置必须 在同一侧,否则 Click board™ 可能会无响应。当选择 I2C 接口时,MPU-9250 允许使用标记为 ADDR SEL 的 SMD 跳线选择其 I2C 从机地址的最低有效位(LSB)。此 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下操作。在使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前,必须执行适当的逻辑电压水平转换。然而,这款 Click board™ 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。

MPU 9DOF 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
NC
NC
PWM
Interrupt
PA6
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

MPU 9DOF 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
Board mapper by product8 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

此库包含 MPU 9DOF Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • mpu9dof_read_accel - 此功能读取加速度计的 X 轴、Y 轴和 Z 轴。

  • mpu9dof_read_gyro - 此功能读取陀螺仪的 X 轴、Y 轴和 Z 轴。

  • mpu9dof_read_mag - 此功能读取磁力计的 X 轴、Y 轴和 Z 轴。

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 Mpu9Dof Click example
 * 
 * # Description
 * MPU 9DOF Click carries the world’s first 9-axis Motion Tracking device. It comprises two chips: one that contains 
 * a 3-axis accelerometer, a 3-axis gyroscope, and a DMP (digital motion processor); 
 * the other is a 3-axis digital compass.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver enable's - I2C, initialize MPU-9150 XL G & MPU-9150 MAG and start write log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is a example which demonstrates the use of MPU 9DOF Click board.
 * Measured accel, gyro and magnetometar coordinates values ( X, Y, Z )
 * and temperature value in degrees celsius [ �C ] are being sent to the uart where you can track their changes.
 * All data logs on usb uart for aproximetly every 1 sec.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mpu9dof.h"

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

static mpu9dof_t mpu9dof;
static log_t logger;

static int16_t accel_x;
static int16_t accel_y;
static int16_t accel_z;
static int16_t gyro_x;
static int16_t gyro_y;
static int16_t gyro_z;
static int16_t mag_x;
static int16_t mag_y;
static int16_t mag_z;
static float temperature;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    mpu9dof_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.

    mpu9dof_cfg_setup( &cfg );
    MPU9DOF_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    mpu9dof_init( &mpu9dof, &cfg );

    Delay_10ms( );
    mpu9dof_default_cfg ( &mpu9dof );
}

void application_task ( void )
{
    mpu9dof_read_accel( &mpu9dof, &accel_x, &accel_y, &accel_z );
    Delay_10ms( );
    mpu9dof_read_gyro( &mpu9dof, &gyro_x,  &gyro_y, &gyro_z );
    Delay_10ms( );
    temperature = mpu9dof_read_temperature( &mpu9dof );
    Delay_10ms( );
    mpu9dof_read_mag( &mpu9dof, &mag_x,  &mag_y, &mag_z );
    Delay_10ms( );

    log_printf( &logger, " Accel X : %d   |   Gyro X : %d   |   Mag X : %d \r\n", accel_x, gyro_x, mag_x );
    log_printf( &logger, " Accel Y : %d   |   Gyro Y : %d   |   Mag Y : %d \r\n", accel_y, gyro_y, mag_y );
    log_printf( &logger, " Accel Z : %d   |   Gyro Z : %d   |   Mag Z : %d \r\n", accel_z, gyro_z, mag_z );
    Delay_10ms( );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    Delay_10ms( );
    log_printf( &logger, "Temperature: %.2f C\r\n", temperature );
    Delay_100ms( );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    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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