利用3D磁传感器的强大功能加强家庭安全,确保通过实时入侵检测和全面监控获得安心。
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硬件概览
它是如何工作的?
3D Hall 6 Click基于Melexis的MLX90380,这是一款单片无接触传感器IC,对垂直和平行于IC表面的磁通密度敏感。该传感器依赖霍尔效应来准确感知三个垂直轴上的磁场变化。内部磁场传感元件被多路复用并连接到前置放大器,然后连接到正弦和余弦模拟输出。所有模拟输出都路由到Microchip的MCP3204 - 板载4通道12位A/D转换器,具有SPI接口。尽管磁传感器的引脚数量非常少,但为了允许在单个Click板™上读取4个模拟输入,3D Hall 6 Click板上配备了具有SPI接口的4通道12位A/D转换器。因此,通
信接口过程依赖于读取MCP3204的相应寄存器。MLX90380无接触传感器还具有强大的编程引擎,允许编程灵敏度和滤波器带宽以优化使用ADC的输入范围。然而,由于3D Hall 6 Click板上配备了A/D转换器,MLX90380的输出电压与MCP3204的输入范围相匹配,因此用户无需进行任何额外设置。高速双模拟输出允许MLX90380在与旋转永磁体一起使用时提供准确的正弦/余弦信号。传感器根据磁场的强度提供原始数据输出。测量受到许多因素的影响:IC之间的轻微制造差异会影响读数,即使是同一IC内霍
尔板之间的微小差异也可能影响精度,尽管IC包含高度匹配的传感元件。此外,高度和温度变化也可能影响读数。3D Hall 6软件库包含简化的功能,允许直接进行读数,减少了正确初始化和配置设备所需的步骤。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下操作。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,它配备了包含功能和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F410RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
32768
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 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器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
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
此库包含3D Hall 6 Click驱动程序的API。
关键功能:
c3dhall6_set_reference_values
- 此函数设置电压和角度计算的参考值c3dhall6_get_adc_value
- 此函数读取选定通道上的ADC值c3dhall6_get_volt
- 此函数读取选定通道上的ADC值,并根据参考电压设置将该值转换为伏特或毫伏
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 3dHall6 Click example
*
* # Description
* This application measure the intensity of the magnetic field across three perpendicular axes.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes device.
*
* ## Application Task
* Executes one or more 'c3dhall6_log_xxx_task' functions
*
* Additional Functions :
*
* - c3dhall6_log_adc_task() - performs and logs adc measurements on all channels
* - c3dhall6_log_volt_task() - performs and logs voltage measurements on all channels
* - c3dhall6_log_angleRad_task() - performs and logs angle measurements in radians on each die
* - c3dhall6_log_angleDeg_task() - performs and logs angle measurements in degrees on each die
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c3dhall6.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static c3dhall6_t c3dhall6;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS
static void c3dhall6_log_adc_task( )
{
uint16_t ch0_adc_value;
uint16_t ch1_adc_value;
uint16_t ch2_adc_value;
uint16_t ch3_adc_value;
c3dhall6_get_adc_value( &c3dhall6, C3DHALL6_CHANNEL_0, &ch0_adc_value );
c3dhall6_get_adc_value( &c3dhall6, C3DHALL6_CHANNEL_1, &ch1_adc_value );
c3dhall6_get_adc_value( &c3dhall6, C3DHALL6_CHANNEL_2, &ch2_adc_value );
c3dhall6_get_adc_value( &c3dhall6, C3DHALL6_CHANNEL_3, &ch3_adc_value );
log_printf( &logger, "ADC on CH0 : %d \r\n", ch0_adc_value );
log_printf( &logger, "ADC on CH1 : %d \r\n", ch1_adc_value );
log_printf( &logger, "ADC on CH2 : %d \r\n", ch2_adc_value );
log_printf( &logger, "ADC on CH3 : %d \r\n", ch3_adc_value );
}
void c3dhall6_log_volt_task( )
{
float ch0_voltage;
float ch1_voltage;
float ch2_voltage;
float ch3_voltage;
c3dhall6_get_volt( &c3dhall6, C3DHALL6_CHANNEL_0, &ch0_voltage );
c3dhall6_get_volt( &c3dhall6, C3DHALL6_CHANNEL_1, &ch1_voltage );
c3dhall6_get_volt( &c3dhall6, C3DHALL6_CHANNEL_2, &ch2_voltage );
c3dhall6_get_volt( &c3dhall6, C3DHALL6_CHANNEL_3, &ch3_voltage );
log_printf( &logger, "Voltage on CH0 : %f V \r\n", ch0_voltage );
log_printf( &logger, "Voltage on CH1 : %f V \r\n", ch1_voltage );
log_printf( &logger, "Voltage on CH2 : %f V \r\n", ch2_voltage );
log_printf( &logger, "Voltage on CH3 : %f V \r\n", ch3_voltage );
}
void c3dhall6_log_angle_rad_task( )
{
float die_a_angle;
float die_b_angle;
c3dhall6_get_angle_rad( &c3dhall6, C3DHALL6_DIE_A, &die_a_angle );
c3dhall6_get_angle_rad( &c3dhall6, C3DHALL6_DIE_B, &die_b_angle );
log_printf( &logger, "DIE A Angle value : %f rad \r\n", die_a_angle );
log_printf( &logger, "DIE B Angle value : %f rad \r\n", die_b_angle );
}
void c3dhall6_log_angle_deg_task( )
{
float die_a_angle;
float die_b_angle;
char degree_unit[2] = { 176, 0 };
c3dhall6_get_angle_deg( &c3dhall6, C3DHALL6_DIE_A, &die_a_angle );
c3dhall6_get_angle_deg( &c3dhall6, C3DHALL6_DIE_B, &die_b_angle );
log_printf( &logger, "DIE A Angle value : %f %c \r\n", die_a_angle, degree_unit );
log_printf( &logger, "DIE B Angle value : %f %c \r\n", die_b_angle, degree_unit );
}
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
c3dhall6_cfg_t 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( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, "---- Application Init ----" );
// Click initialization.
c3dhall6_cfg_setup( &cfg );
C3DHALL6_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
c3dhall6_init( &c3dhall6, &cfg );
Delay_ms( 300 );
c3dhall6_set_reference_values( &c3dhall6, 3.3, 2048.0, 2048.0, 2048.0, 2048.0 );
}
void application_task ( void )
{
c3dhall6_log_angle_deg_task( );
Delay_ms( 1000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END