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
Arduino Mega 的 Click Shield 配备了四个 mikroBUS™ 插槽,其中两个是 Shuttle 连接器,允许所有的 Click board™ 设备与 Arduino Mega 板轻松连接。Arduino Mega 板采用了AVR 8位微控制器,具有先进的RISC架构,54个数字 I/O 引脚,并且兼容 Arduino™,为原型设计和创建多样化应用提供了无限的可能性。该板通过 USB 连接方便地进行控制和供电,以便在开箱即用时高效地对 Arduino Mega 板进行编程和调试,另外还需要将额外的 USB 电缆连接到板上的 USB B 端口。通过集成的 ATmega16U2 程序器简化项目开发,并利用丰富的 I/O 选项和扩展功能释放创造力。有八个开关,您可以将其用作输入,并有八个 LED,可用作 MEGA2560 的输出。此外,该 shield 还具有来自 Microchip 的高精度缓冲电压参考 MCP1501。该参考电压默认通过板底部的 EXT REF 跳线选择。您可以像通常在 Arduino Mega 板上那样选择外部参考电压。还有一个用于测试目的的 GND 钩子。另外,还有四个额外的 LED,分别是 PWR、LED(标准引脚 D13)、RX 和 TX LED,连接到 UART1(mikroBUS™ 1 插槽)。此 Click Shield 还具有几个开关,执行诸如选择 mikroBUS™ 插槽上模拟信号的逻辑电平以及选择 mikroBUS™ 插槽本身的逻辑电压级别等功能。此外,用户还可以使用现有的双向电平转换器,无论 Click board™ 是否以3.3V或5V逻辑电压级别运行,都可以使用任何 Click board™。一旦您将 Arduino Mega 板与 Click Shield for Arduino Mega 连接,就可以访问数百个使用3.3V或5V逻辑电压级别工作的 Click board™。
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
通过调试模式的应用程序输出
1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。
2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。
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
这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。
/*!
* @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