中级
30 分钟

使用 ISM330DLC 和 STM32F410RB 提升您的项目的精确运动感应能力

3 轴 + 3 维 = 无限可能

6DOF IMU 8 Click with Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

6DOF IMU 8 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F410RB

通过监控和优化货物、机器人和机械的移动,提升物流和自动化流程,提高整个供应链的效率。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

6DOF IMU 8 Click基于ISM330DLC,这是一款来自STMicroelectronics的3D加速度计和3D陀螺仪,具有工业应用的数字输出。它是iNEMO系列的高级惯性模块,在同一封装中集成了微机电陀螺仪和加速度传感器(MEMS)。该设备设计考虑了工业4.0,采用经过验证的CMOS和MEMS制造工艺生产,在晶圆级提供高集成度。这使得IC和MEMS之间具有非常好的匹配性,提供了非常好的鲁棒性、机械冲击免疫性和稳定性。三轴陀螺仪MEMS可以编程以测量每个轴的旋转速度,有五个不同的角速度范围(度每秒,dps):±125、±250、±500、±1000和±2000。三轴加速度计MEMS可以编程以测量每个轴的加速度,有四个不同的加速度范围:±2g、±4g、±8g和±16g。开发人员可以根据应用需求选择最佳范围。ISM330DLC集成了一个强大的可编程中断引擎,具有两个

专用中断引脚。中断引擎可以检测许多不同的事件,包括自由落体、唤醒、6D方向、轻击和双击事件、活动和非活动识别,以及具有两个可配置事件检测选项的倾斜检测:平均窗口和平均阈值。这两个中断引脚的功能不仅限于这些事件。它们还可以用于与FIFO缓冲区相关的事件,例如缓冲区已满、缓冲区为空、达到水印级别和缓冲区溢出。数据就绪事件也可以为两个传感器(陀螺仪和加速度计)中的每一个发出信号。INT 1引脚连接到mikroBUS™ INT引脚,而INT 2引脚连接到mikroBUS™ AN引脚。这些引脚在Click板上分别标记为IT1和IT2。FIFO缓冲区有助于减少通信总线流量、处理负载和功耗,为输出数据提供临时存储。ISM330DLC具有容量为4096字节的智能FIFO缓冲区,可以设置为五种不同的模式工作。FIFO缓冲区高度可配置。可以选择从多个来源(陀螺仪、加速

度计、时间戳、温度等)存储数据。如前所述,FIFO缓冲区本身可以触发中断,向主MCU发出其状态的警报。6DOF IMU 8 Click支持SPI和I2C通信接口,允许其与各种不同的MCU一起使用。可以通过移动标记为COM SEL的SMD跳线组到适当的位置(SPI或I2C)来选择通信接口。当Click板在I2C模式下工作时,可以通过SMD跳线配置从设备I2C地址,标记为ADD LSB的SMD跳线用于设置I2C地址的最低有效位(LSB)。当设置为1时,7位I2C从设备地址变为0b1101011x。如果设置为0,地址变为0b1101010x。最后一位(x)是读/写位。此Click板使用I2C和SPI通信接口。设计上仅适用于3.3V逻辑电平的操作。在Click板与5V逻辑电平的MCU一起使用之前,应进行适当的逻辑电压电平转换。

6DOF IMU 8 Click top side image
6DOF IMU 8 Click bottom side image

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。

Nucleo 64 with STM32C031C6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

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™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Interrupt 2
PC0
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt 1
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

6DOF IMU 8 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F410RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU Access MB 1 Mini B Conn - 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
Clicker 4 for STM32F4 HA 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

该库包含6DOF IMU 8 Click驱动程序的 API。

关键功能:

  • c6dofimu8_get_int_1_pin - 此函数检查是否在INT1引脚上生成中断

  • c6dofimu8_get_drdy_status - 此函数检查所有测量的数据就绪状态

  • c6dofimu8_get_magnetometer_data - 此函数执行磁力计数据读取

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 c6DofImu8 Click example
 * 
 * # Description
 * This app gets three-axis gyroscope value, three-axis accelerometer value and temperature.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes device and performs a device software reset and configuration.
 * 
 * ## Application Task  
 * Waits until any new data is entered to the data registers and then reads the accelerometer,
 * gyroscope and temperature data which will be converted and calculated to the properly units each second.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c6dofimu8.h"

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

static c6dofimu8_t c6dofimu8;
static log_t logger;

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

void log_axis ( t_c6dofimu8_axis *log_data )
{
    log_printf( &logger, "* X-axis : %.3f \r\n", log_data->x );

    log_printf( &logger, "* Y-axis : %.3f \r\n", log_data->y );

    log_printf( &logger, "* Z-axis : %.3f \r\n", log_data->z );
}

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    c6dofimu8_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.

    c6dofimu8_cfg_setup( &cfg );
    C6DOFIMU8_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    c6dofimu8_init( &c6dofimu8, &cfg );

    Delay_ms( 500 );
    
    c6dofimu8_default_cfg( &c6dofimu8 );

    log_printf( &logger, "** 6DOF IMU 8 is initialized **\r\n" );
    Delay_ms( 300 );
}

void application_task ( void )
{
    uint8_t data_ready;
    int8_t temperature;
    t_c6dofimu8_axis  accel_data;
    t_c6dofimu8_axis  gyro_data;

    data_ready = c6dofimu8_get_drdy_status( &c6dofimu8, C6DOFIMU8_TEMP_DRDY_MASK | 
                                                                               C6DOFIMU8_G_DRDY_MASK | 
                                                                               C6DOFIMU8_XL_DRDY_MASK );
    while ( data_ready == C6DOFIMU8_EVENT_NOT_DETECTED )
    {
        data_ready = c6dofimu8_get_drdy_status( &c6dofimu8, C6DOFIMU8_TEMP_DRDY_MASK | 
                                                                                   C6DOFIMU8_G_DRDY_MASK | 
                                                                                   C6DOFIMU8_XL_DRDY_MASK );
    }

    c6dofimu8_get_data( &c6dofimu8, &accel_data, &gyro_data, &temperature );

    log_printf( &logger, "** Accelerometer values : \r\n" );
    log_axis( &accel_data );

    log_printf( &logger, "** Gyroscope values : \r\n" );
    log_axis( &gyro_data );

    log_printf( &logger, "** Temperature value : %d degC \r\n", ( int16_t )temperature );
    log_printf( &logger, "-------------------------------------------------\r\n" );

    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。