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30 分钟

使用Si1143和PIC18F57Q43使交互更加直观和灵敏

让您的存在激发行动的地方

Proximity 10 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

Proximity 10 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

我们致力于使接近技术变得易于获取且具有影响力,塑造人机交互的未来。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Proximity 10 Click基于Silicon Labs的SI1143,这是一种用于环境光和接近检测的光度传感器。除其他部分外,此IC包含一个LED驱动器,用于驱动外部连接的LED,为SI1143传感部分提供反馈。因此,应选择LED使其光谱与片上光传感器的光谱灵敏度相匹配。为此,Click板™配备了Rohm Semiconductor的窄束LED,其光谱响应特性在870nm达到峰值,是该应用的理想选择。接近检测包括向LED发送脉冲,同时测量反射光的响应。大多数参数是用户可配置的,例如采样频率、脉冲持续时间、平均参

数等。有关寄存器的更深入信息可在SI1143数据表中找到。针对低功耗市场,SI1143使用相对较低的电压范围,在1.7V到3.6V之间。由于大多数MCU使用3.3V,因此此Click板™设计为SI1143 IC直接与mikroBUS™接口。Proximity 10 Click提供一个中断输出引脚,可用于在主机MCU上触发中断。SI1143 IC中断引擎允许多个中断源,这些源可用于在INT引脚上触发状态变化。这些源包括接近检测中断(接近关闭和接近开启)、采样中断等。INT引脚本身是高度可配置的,当断言时,此引脚触发MCU中断,通知其配置的中

断事件已发生。然后,MCU可以读取所需的寄存器输出,而无需不断轮询,从而节省MCU周期和功耗。INT引脚通过电平转换IC路由到mikroBUS™ INT引脚。如前所述,有关SI1143 IC寄存器的详细信息可在数据表中找到。然而,MikroElektronika提供了一个库,包含与MikroElektronika编译器兼容的函数,可用于简化Proximity 10 Click的编程。该库还包含一个示例应用程序,演示其使用方法。此示例应用程序可用作自定义设计的参考。

Proximity 10 Click top side image
Proximity 10 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

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
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

Proximity 10 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

此库包含Proximity 10 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • proximity10_check_int_status - 此功能检查所需的中断标志状态。

  • proximity10_send_command - 此功能允许用户执行所需的命令并检查响应。

  • proximity10_param_set - 此功能将选定参数设置为所需值,并检查响应。

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 Proximity10 Click example
 * 
 * # Description
 * This application enables proximity sensor to detect objects from distance up to 20cm.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes I2C serial interface and performs a device wake up, reset and 
 * all necessary configurations.
 * The device will wake up and performs measurements every 10 milliseconds.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads the proximity PS1 data value and sends result to the uart terminal.
 * If measured proximity value is greater than selected proximity threshold value, the interrupt will be generated and
 * the message will be showed on the uart terminal.
 * When interrupt is generated the Sound function will make an alarm sound with determined duration depending on the detected proximity value,
 * how much is object away or close from the sensor.
 * 
 * *note:* 
 * Additional Functions :
 * - checkResponse - Sends an error code message to the uart terminal if error code is detected in the response.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "proximity10.h"

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

static proximity10_t proximity10;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

void check_response ( uint8_t cmd_resp )
{
    switch ( cmd_resp )
    {
        case PROXIMITY10_INVALID_CMD_ENCOUNT :
        {
            log_printf( &logger, "** Invalid Command Encountered during command processing **\r\n" );
            break;
        }
        case PROXIMITY10_ADC_OVRFLOW_ENCOUNT_PS1 :
        {
            log_printf( &logger, "** ADC Overflow Encountered during PS1 measurement **\r\n" );
            break;
        }
        case PROXIMITY10_ADC_OVRFLOW_ENCOUNT_PS2 :
        {
            log_printf( &logger, "** ADC Overflow Encountered during PS2 measurement **\r\n" );
            break;
        }
        case PROXIMITY10_ADC_OVRFLOW_ENCOUNT_PS3 :
        {
            log_printf( &logger, "** ADC Overflow Encountered during PS3 measurement **\r\n" );
            break;
        }
        case PROXIMITY10_ADC_OVRFLOW_ENCOUNT_ALS_VIS :
        {
            log_printf( &logger, "** ADC Overflow Encountered during ALS-VIS measurement **\r\n" );
            break;
        }
        case PROXIMITY10_ADC_OVRFLOW_ENCOUNT_ALS_IR :
        {
            log_printf( &logger, "** ADC Overflow Encountered during ALS-IR measurement **\r\n" );
            break;
        }
        case PROXIMITY10_ADC_OVRFLOW_ENCOUNT_AUX :
        {
            log_printf( &logger, "** ADC Overflow Encountered during AUX measurement **\r\n" );
            break;
        }
        default :
        {
            break;
        }
    }
}

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    proximity10_cfg_t cfg;

    uint8_t w_temp;
    uint8_t cmd_resp;

    /** 
     * 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.

    proximity10_cfg_setup( &cfg );
    PROXIMITY10_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    proximity10_init( &proximity10, &cfg );

    Delay_ms( 2000 );

    w_temp = PROXIMITY10_HW_KEY;
    proximity10_generic_write( &proximity10, PROXIMITY10_HW_KEY_REG, &w_temp, 1 );
    
    cmd_resp = proximity10_send_command( &proximity10, PROXIMITY10_NOP_CMD );
    check_response( cmd_resp );
    cmd_resp = proximity10_send_command( &proximity10, PROXIMITY10_RESET_CMD );
    check_response( cmd_resp );
    Delay_ms( 2000 );
    
    cmd_resp = proximity10_param_set( &proximity10, PROXIMITY10_CHLIST_PARAM, PROXIMITY10_EN_AUX | PROXIMITY10_EN_ALS_IR | PROXIMITY10_EN_ALS_VIS | PROXIMITY10_EN_PS1 );
    check_response( cmd_resp );
    cmd_resp = proximity10_param_set( &proximity10, PROXIMITY10_PSLED12_SEL_PARAM, PROXIMITY10_LED1_DRIVE_EN );
    check_response( cmd_resp );
    cmd_resp = proximity10_param_set( &proximity10, PROXIMITY10_PS_ADC_MISC_PARAM, PROXIMITY10_NORMAL_SIGNAL_RANGE | PROXIMITY10_NORMAL_PROX_MEAS_MODE );
    check_response( cmd_resp );
    cmd_resp = proximity10_param_set( &proximity10, PROXIMITY10_PS_ADC_GAIN_PARAM, PROXIMITY10_ADC_CLOCK_DIV_4 );
    check_response( cmd_resp );

    proximity10_default_cfg ( &proximity10 );

    cmd_resp = proximity10_send_command( &proximity10, PROXIMITY10_PS_AUTO_CMD );
    check_response( cmd_resp );
    
    //Sound_Init( &GPIOE_ODR, 14 );
    
    log_printf( &logger, "** Proximity 10 is initialized **\r\n" );
    log_printf( &logger, "**************************************\r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.

    uint32_t proximity;
    uint8_t temp_read[ 2 ];
    uint8_t int_status;
    uint16_t alarm_dur;

    proximity10_generic_read( &proximity10, PROXIMITY10_PS1_DATA_REG, &temp_read, 2 );
    proximity = temp_read[ 1 ];
    proximity <<= 8;
    proximity |= temp_read[ 0 ];
    
    log_printf( &logger, "** Proximity PS1 : %u \r\n", proximity );
    
    int_status = proximity10_check_int_status( &proximity10, PROXIMITY10_PS1_INT_FLAG, PROXIMITY10_INT_CLEAR_DIS );
    
    if ( int_status == PROXIMITY10_PS1_INT_FLAG )
    {
        log_printf( &logger, "** Object is detected **\r\n" );
        
        alarm_dur = proximity / 100;
        alarm_dur = alarm_dur + 35;
        alarm_dur = ( float )( alarm_dur * 0.30928 );
        alarm_dur = 180 - alarm_dur;
        
        //Sound_Play( 1400, alarm_dur );
        Delay_ms( 1000 );
    }
    else
    {
        Delay_ms( 1000 );
    }
    log_printf( &logger, "**************************************\r\n" );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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