通过精确的接近感应和可靠的距离测量,即使在具有挑战性的环境光条件下,也能提升您的项目性能
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硬件概览
它是如何工作的?
Proximity 21 Click基于STMicroelectronics的VL53L4ED高精度飞行时间(ToF)接近传感器,具有扩展的温度能力。该传感器专为精确的短距离测量设计,提供18°的视场(FoV),在标准条件下测量距离从1mm到1300mm,在扩展温度环境中可测量至1150mm。VL53L4ED能够在-40°C至105°C的温度范围内有效运行,确保即使在严苛的工业环境中也能保持一致的性能。此外,即使在5klx的环境光条件下,它也能提供高达800mm的可靠距离测量,非常适合需要精确接近感应的应用,如工业自动化、安全系统、机器人技术、智能照明和生物识别距离测量。VL53L4ED采用STMicroelectronics的FlightSense技
术,使其能够测量目标的绝对距离,无论目标的颜色或反射率如何。它集成了SPAD(单光子雪崩二极管)阵列,提升了其在各种环境光条件和不同的玻璃材料下的性能。此外,该传感器还集成了一个垂直腔面发射激光器(VCSEL),发射不可见的940nm红外光,并获得了Class 1眼安全认证。Proximity 21 Click采用独特的设计格式,支持MIKROE新推出的“Click Snap”功能。与标准版的Click板不同,此功能允许通过断开PCB使主IC区域可移动,开辟了许多新的实现可能性。得益于Snap功能,VL53L4ED可以通过直接访问标记为1-8的引脚自主运行。此外,Snap部分包含指定和固定的螺丝孔位置,使用户能够将Snap板固
定在所需位置。该Click板™通过标准的2线I2C接口与主MCU通信,支持最高1MHz的快速模式Plus。除了接口引脚外,传感器还使用来自mikroBUS™插座的XSH引脚进行设备的启动和上电序列。在不使用时,设备可以完全断电,然后由主MCU通过XSH引脚重新激活。它还使用来自mikroBUS™插座的GP1引脚作为硬件中断,并配有一个红色GP1 LED指示灯,用于发出信号并直观地指示各种状态。此Click板™只能在3.3V逻辑电平下运行。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板上必须进行适当的逻辑电平转换。此外,它还配备了包含函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电
源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地
位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
AVR
MCU 内存 (KB)
32
硅供应商
Microchip
引脚数
28
RAM (字节)
2048
你完善了我!
配件
Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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 Proximity 21 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
proximity21_get_gpio1_pin
- 此函数返回GPIO1(中断)引脚的逻辑状态。proximity21_get_result
- 此函数获取传感器报告的结果。proximity21_clear_interrupt
- 此函数清除数据准备中断。
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 Proximity 21 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of Proximity 21 click board by reading and displaying
* the target distance in millimeters on the USB UART.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and performs the click default configuration.
*
* ## Application Task
* Waits for a data ready interrupt, then reads the measurement results and logs
* the target distance (millimeters) and signal quality (the higher the value the better
* the signal quality) to the USB UART.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "proximity21.h"
static proximity21_t proximity21;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
proximity21_cfg_t proximity21_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.
proximity21_cfg_setup( &proximity21_cfg );
PROXIMITY21_MAP_MIKROBUS( proximity21_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == proximity21_init( &proximity21, &proximity21_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( PROXIMITY21_ERROR == proximity21_default_cfg ( &proximity21 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
proximity21_data_t results;
// Wait for a data ready interrupt
while ( proximity21_get_gpio1_pin ( &proximity21 ) );
if ( PROXIMITY21_OK == proximity21_get_result ( &proximity21, &results ) )
{
log_printf( &logger, " Distance [mm]: %u\r\n", results.distance_mm );
log_printf( &logger, " Signal [kcps/SPAD]: %u\r\n\n", results.signal_per_spad_kcps );
proximity21_clear_interrupt ( &proximity21 );
}
}
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