探索这些传感器如何革新导航、机器人及其他领域,使您的设备比以往任何时候都更加智能和高效。
A
A
硬件概览
它是如何工作的?
3D Hall 7 Click基于AKM Semiconductor的AK09970N,这是一款低功耗3D磁传感器。该传感器依赖霍尔效应来准确感应三个垂直轴上的磁场变化。内部磁场感应元件被多路复用并连接到前置放大器,然后连接到16位低噪声模数转换器(ADC),它依次采样每个传感器,通过数字接口提供16位空间数据。磁传感器的引脚数非常少,因此SPI和I2C线路在相同引脚上多路复用。为了实现SPI和I2C接口的功能,3D Hall 7 Click板上有用于通信接口选择的跳线。因此,通信接口选择过程依赖于切换名为COMM SEL的适当SMD跳线。请注意,所有I2C/SPI组跳线需要切换到同一侧:所有三个跳线应焊接为I2C或SPI。如果其中一个与其他跳线相反,则可能无法与IC通信。随着物联网的引入,功耗成为一个大问题。低功耗模式的工作能力是每个用于任何类
型物联网网络的设备的必备功能。AK09970N磁传感器具有掉电模式、单次测量模式和七种连续测量模式,允许用户在采样频率、测量精度和功耗之间实现完美平衡。功耗与数据输出刷新率(ODR)密切相关。AK09970N磁传感器还具有强大的可编程中断引擎,它允许通过两个中断引脚(INT和ODINT)信号化许多事件源,这些引脚分别从传感器路由到mikroBUS™的INT和AN引脚。中断引擎的一个非常有用的功能是信号化数据准备就绪事件。这样,主机MCU不必轮询传感器以获取数据。数据准备好读取时,传感器可以简单地触发中断。中断引擎还允许对中断信号进行一些其他自定义,例如磁传感器溢出、ADC溢出和开关事件。传感器根据磁场强度提供原始数据输出。测量受许多因素影响:IC之间的轻微制造差异会影响读数,甚至同一IC内霍尔板
之间的轻微差异也可能影响精度,尽管IC包含高度匹配的感应元件。此外,海拔和温度变化可能会影响读数。因此,IC配备了温度独立参考电压,从而最大限度地减少了上述不利因素的影响。电源模式、数据输出速率、每个轴的中断阈值和其他工作参数,包括I2C接口的可用性,都包含在AK09970N磁传感器的配置寄存器中。传感器高度可配置,具有许多配置选项。AK09970N数据手册包含所有寄存器及其功能的详细说明。然而,3D Hall 7软件库包含简化函数,允许执行直观的读数,减少了设备正确初始化和配置所需的步骤。此Click板™只能在3.3V逻辑电压级操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F103RB 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-M3
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
20480
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
该库包含 3D Hall 7 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
c3dhall7_get_axis_data
- 获取轴数据函数c3dhall7_get_status
- 获取测量状态函数
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
* \brief 3dHall7 Click example
*
* # Description
* Read the position of magnetic
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes driver init, test communication and configuration device for measurement.
*
* ## Application Task
* Reads 3 Axis of the magnetic sensor and logs this data to USBUART every 500ms.
*
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c3dhall7.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static c3dhall7_t c3dhall7;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( )
{
c3dhall7_dev_info_t info;
uint8_t red_data;
log_cfg_t log_cfg;
c3dhall7_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.
c3dhall7_cfg_setup( &cfg );
C3DHALL7_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
c3dhall7_init( &c3dhall7, &cfg );
c3dhall7_device_reset( &c3dhall7 );
// Test communication
c3dhall7_device_info( &c3dhall7, &info );
if ( info.device_id == C3DHALL7_DEVICE_ID )
{
log_printf( &logger, "---- Communication [ OK ]!!! ----\r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, "---- Communication [ ERROR ]!!! ----\r\n" );
for ( ; ; );
}
// Configuration
c3dhall7_default_cfg ( &c3dhall7 );
}
void application_task ( void )
{
c3dhall7_axis_t axis;
c3dhall7_get_axis_data( &c3dhall7, &axis );
log_printf( &logger, "---- Measurement data of magnetic sensor ----\r\n" );
log_printf( &logger, "X axis: %d \r\n", axis.x );
log_printf( &logger, "Y axis: %d \r\n", axis.y );
log_printf( &logger, "Z axis: %d \r\n", axis.z );
log_printf( &logger, "---------------------------------------------\r\n");
Delay_ms( 500 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END