初学者
10 分钟

使用LPS331AP和PIC18F57Q43检测空气中的压力

适用于不同环境和应用的绝对压阻式压力传感器

Pressure Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

Pressure Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

即使在高压下,也能准确测量压力,其典型相对精度为±0.1mbar,绝对精度为±2mbar。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Pressure Click基于STMicroelectronics的LPS331AP,这是一款高精度、低功耗的24位绝对气压传感器。LPS331AP在压力范围内提供典型的相对精度为±0.1mbar,绝对精度为±2mbar,并具有很高的超压能力。它在广泛的工作温度范围内测量绝对压力,范围从260mbar到1260mbar。完整的设备包括基于压阻式维斯顿电桥的传感元件和一个将传感元件的信息以数字信号形式传递给主机MCU的接口。传感元件由悬浮膜片组成,位于单一的硅基底内,能够检测

压力,采用ST开发的一种称为VENSENS的专用工艺制造。该工艺允许在具有受控间隙和定义压力的空气腔体上方构建单一的硅膜片。另一方面,LPS331AP的接口采用标准CMOS工艺制造,并在三个温度和两个压力下进行工厂校准,以确保灵敏度和准确度。Pressure Click允许使用I2C和SPI接口。可以通过将标记为COMM SEL的SMD跳线放置在适当位置来进行选择。注意,所有跳线的位置必须在同一侧,否则 Click板可能会失去响应。在选择I2C接口时,

LPS331AP允许使用标记为I2C ADD的SMD跳线选择其I2C从机地址的最低有效位(LSB)。此Click板还具有一个额外的中断引脚,路由到mikroBUS™插座上的INT引脚,指示特定压力事件发生时。此Click板只能使用3.3V逻辑电压电平操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板子必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,此Click板配备了一个包含易于使用函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Pressure 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

Pressure 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
Barometer 13 Click front image hardware assembly
PIC18F57Q43 Curiosity Nano front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Curiosity Nano with PICXXX 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

这个库包含了Pressure Click驱动程序的API。

关键功能:

  • pressure_generic_single_write - 通用单写函数

  • pressure_generic_multiple_read - 通用多读函数

  • pressure_get_pressure - 获取压力函数

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 main.c
 * \brief Pressure Click example
 *
 * # Description
 * This is a example which demonstrates the use of Pressure Click board.
 * Measured pressure and temperature data from the LPS331AP sensor on Pressure
 * click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes I2C/SPI serial interface and puts a device to the initial state.
 * Also initializes UART console module for results logging.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the pressure and temperature results in standard units when
 * measurement was done and sends results to the console (usb uart terminal).
 * Repeats operation every 500ms.
 *
 * \author Nemanja Medakovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pressure.h"


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

static pressure_t pressure;
static log_t console;
static const uint8_t deg_cels[ 3 ] = { 176, 'C', 0 };

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

void application_init( void )
{
    pressure_cfg_t pressure_cfg;
    log_cfg_t console_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( console_cfg );
    log_init( &console, &console_cfg );
    log_info( &console, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.
    pressure_cfg_setup( &pressure_cfg );
    PRESSURE_MAP_MIKROBUS( pressure_cfg, MIKROBUS_1 );
    pressure_init( &pressure, &pressure_cfg );
    pressure_sw_reset( &pressure );
    pressure_default_cfg( &pressure );
}

void application_task( void )
{
    uint8_t status;
    float press;
    float temp;

    status = pressure_get_status( &pressure, PRESSURE_FLAG_MASK_P_DATA_RDY |
                                             PRESSURE_FLAG_MASK_T_DATA_RDY );

    while ( !status )
    {
        status = pressure_get_status( &pressure, PRESSURE_FLAG_MASK_P_DATA_RDY |
                                                 PRESSURE_FLAG_MASK_T_DATA_RDY );
    }

    press = pressure_get_pressure( &pressure );
    temp = pressure_get_temperature( &pressure );

    log_printf( &console, "** Pressure is %.2f mbar\r\n", press );
    log_printf( &console, "** Temperature is %.2f ", temp );
    log_printf( &console, "%s\r\n", deg_cels );
    log_printf( &console, "**************************************\r\n" );

    Delay_ms( 500 );
}

void main( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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