中级
30 分钟

通过KX126-1063和PIC18F57Q43开始您的健康之路

使用我们的计步器迈向更健康的自己!

Pedometer 3 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 28, 2024

点击板

Pedometer 3 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

我们的智能计步器提供准确的步数统计、距离测量和卡路里估算,帮助您做出明智的选择,过上更积极的生活。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Pedometer 3 Click 基于 Rohm Semiconductor 的 KX126-1063,这是一款 ±2g / ±4g / ±8g / ±16g 三轴数字加速度计。该传感器采用基于差分电容的先进加速度感测方法。集成的 MEMS 是由 Kionix 专有技术生产的,由两块板组成。一块固定在基板上,另一块可以沿单轴自由移动。加速度导致这些板之间的电容发生变化,然后由集成的 ASIC 处理。ASIC 包含一个电容到电压的放大器,将 MEMS 传感器的差分电容转换为模拟电压,作为低噪声 A/D 转换器 (ADC) 的输入。集成的 ASIC 还包含用于设置 KX126-1063 所有操作参数的逻辑部分,如数据速率、滤波设置、中断、ADC 分辨率和其他设置。ASIC 还包含一个 OTP 内存,其中包含校准参数和每次上电复位 (POR) 周期时使用的其他设备特定设置。ADC 可以以 8 位或 16 位的分辨率运行。这允许管理功耗,因为较低的分辨率通常允许较低的功耗。功耗还受输出数据速率值 (ODR) 影响。ODR 值可以为每种模式设置,并通过位于相应配置寄存器中的不同位进行设置。如前所述,KX126-1063 IC 具有多种检测算法,用于检测一系列运动和加速度事件。计步器功能是其中之一。在数据手册中,使用了引擎一词。计步器引擎可以禁用或启用,它可以应用信号滤波条件(以消除加速度偏移,并改善峰值检测),可以使用从 ±2g 到 ±16g 的

特定加速度范围,可以将其输出数据速率寄存器设置为特定值,可以将步数溢出报告为 IC 的物理引脚之一 (INT1 和 INT2 引脚) 上的中断,分别连接到 mikroBUS™ INT 和 RST 引脚,步数增量事件也可以被定向到在 INT 引脚之一上触发中断。用户可以配置计步器引擎本身的步数检测参数。有十个计步器控制寄存器 (PED_CNTL1 到 PED_CNTL10) 涵盖了计步器引擎的各个方面,此外还有通用配置寄存器,这些寄存器是 KX126-1063 IC 所有引擎通用的。这些寄存器影响步数检测灵敏度、实际计数开始之前丢弃的步数、缩放因子等。KX126-1063 IC 的数据手册提供了每个寄存器及其功能的详细说明。然而,Click 板配有 mikroSDK 兼容库,其中包含简化的功能,允许简单设置 KX126-1063 传感器 IC 和快速应用开发。高级中断引擎允许用户配置 INT1 和 INT2 两个中断引脚。它们可以用于触发主 MCU 上的中断,使用广泛的源,包括样本缓冲事件、各种引擎特定事件、通用中断(如唤醒、数据准备好等)。拥有两个独立的中断引脚是优化主控制器固件的绝佳解决方案,因为可以大大减少寄存器轮询,节省宝贵的 MCU 处理资源。KX126-1063 IC 的另一个功能是其高级样本缓冲区,可以存储多达 2048 字节的数据。它可以在四种不同模式下操作,包括 FIFO、FILO、流模式和触发模式。每种模式

在填充样本缓冲区以及达到水印级别(用户可配置的阈值)时应用不同的规则。用于外部缓冲区控制的 TRIG 引脚连接到标记为 TRG 的 mikroBUS™ AN 引脚。当样本缓冲区在触发模式下操作时使用此引脚:此引脚上的高电平将保留缓冲区中的所有样本直至当前位置(在达到阈值时不再丢弃),继续填充缓冲区直到其满。当不使用此选项时,应将 TRIG 引脚接地,这可以通过将标记为 TRIG 的 SMD 跳线设置为 OFF 位置(Click 板的默认设置)来完成。有关高级样本缓冲区的更多详细信息,请参阅 KX126-1063 数据手册。每个 KX126-1063 在出厂时都经过校准,其校准参数存储在一次性可编程内存 (OTP) 中。这些参数包括增益校正和偏移校准。每次 POR 周期后,这些校准值会自动应用,减少输出误差。连同所用的 MEMS 差分感应技术,这将测量误差减少到几乎无法测量的值。内置自检功能确保 Pedometer 3 Click 的可靠运行。Pedometer 3 Click 可以使用 SPI 和 I2C 接口。一组标记为 COM SEL 的 SMD 跳线用于选择任一通信接口。请注意,所有 COM SEL 跳线必须设置为相同设置,否则无法与 Click 板进行通信。当在 I2C 模式下操作时,可以通过切换标记为 I2C ADD 的 SMD 跳线的位置来更改设备的从地址。Click 板应仅与使用 3.3V 通信电压电平的 MCU 进行接口。

Pedometer 3 Click top side image
Pedometer 3 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

Sample Buffer Control
PA0
AN
Interrupt 2
PA7
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 1
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

Pedometer 3 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

该库包含 Pedometer 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • pedometer3_get_hp_accel_axis - 高通滤波加速度轴数据

  • pedometer3_get_accel_axis - 加速度轴数据

  • pedometer3_get_step_counter - 计步器步数计数器

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 Pedometer3 Click example
 *
 * # Description
 * The demo application displays measuring 2 accelerometers (normal accel and high pass accel),
 * counting steps and displaying tilt positions.
 * The sensor includes additional feature and setups that you can look up in the library.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Configuring Clicks and log objects.
 * Settings the Click in the default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Reads Accel and High Pass Accel X/Y/Z axis and detect Tilt Position.
 * All data logs on the USBUART every 400 ms.
 *
 * \author Katarina Perendic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pedometer3.h"

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

static pedometer3_t pedometer3;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    pedometer3_cfg_t cfg;
    uint8_t tmp;

    /** 
     * 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.
    pedometer3_cfg_setup( &cfg );
    PEDOMETER3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    pedometer3_init( &pedometer3, &cfg );

    // Default Click configurations
    pedometer3_default_cfg( &pedometer3 );

    tmp = PEDOMETER3_CNTL1_MODE_LOW_POWER | PEDOMETER3_CNTL1_MODE_LOW_POWER |
          PEDOMETER3_CNTL1_RES_MODE_LOWER_NOISE | PEDOMETER3_CNTL1_DATA_READY_DISABLE |
          PEDOMETER3_CNTL1_G_RANGE_2g | PEDOMETER3_CNTL1_TAP_ENABLE |
          PEDOMETER3_CNTL1_PEDOMETER_ENABLE | PEDOMETER3_CNTL1_TILT_ENABLE;

    pedometer3_generic_write( &pedometer3, PEDOMETER3_REG_CONTROL_1, &tmp, 1 );
}

void application_task ( void )
{
    static uint16_t ped_step = 0;
    pedometer3_axis_t accel_axis;
    pedometer3_axis_t highpass_axis;
    pedometer3_tilt_position_t tilt;

    pedometer3_get_accel_axis( &pedometer3, &accel_axis );
    pedometer3_get_hp_accel_axis( &pedometer3, &highpass_axis );
    ped_step += pedometer3_get_step_counter( &pedometer3 );

    log_printf( &logger, "___________ Pedometer 3 Click _____________\r\n");

    log_printf( &logger, "--  Accel : [ X ]: %d / [ Y ]: %d / [ Z ]: %d \r\n", 
                accel_axis.x, accel_axis.y, accel_axis.z );
    log_printf( &logger, "--  HP Accel : [ X ]: %d / [ Y ]: %d / [ Z ]: %d \r\n", 
                highpass_axis.x, highpass_axis.y, highpass_axis.z );

    log_printf( &logger, "--  Step counter : [ STEP ]: %d \r\n", ped_step );

    pedometer3_get_tilt_position( &pedometer3, &tilt);

    switch ( tilt.current_pos )
    {
        case PEDOMETER3_TILT_POSITION_LEFT:
        {
            log_printf( &logger, "--  Current Tilt Position: [ LEFT ] \r\n" );
            break;
        }
        case PEDOMETER3_TILT_POSITION_RIGHT:
        {
            log_printf( &logger, "--  Current Tilt Position: [ RIGHT ] \r\n" );
            break;
        }
        case PEDOMETER3_TILT_POSITION_DOWN:
        {
            log_printf( &logger, "--  Current Tilt Position: [ DOWN ] \r\n" );
            break;
        }
        case PEDOMETER3_TILT_POSITION_UP:
        {
            log_printf( &logger, "--  Current Tilt Position: [ UP ] \r\n" );
            break;
        }
        case PEDOMETER3_TILT_POSITION_FACE_DOWN:
        {
            log_printf( &logger, "--  Current Tilt Position: [ FACE DOWN ] \r\n" );
            break;
        }
        case PEDOMETER3_TILT_POSITION_FACE_UP:
        {
            log_printf( &logger, "--  Current Tilt Position: [ FACE UP ] \r\n" );
            break;
        }
    }

    Delay_ms ( 400 );
}

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

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。