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使用LIS2DW12和STM32G071RB将你的动作转化为实实在在的成就

三轴辉煌:重新定义未来的运动追踪

Accel 10 Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

Accel 10 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

我们的三轴加速度计旨在革新运动传感技术,为多种应用提供精确和实时的测量。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Accel 10 Click 基于STMicroelectronics的LIS2DW12TR,这是一款高性能、超低功耗的3轴“femto”加速度计。该传感器具有许多完美适用于可穿戴设备、手持设备和物联网应用的功能,提供性能和功耗之间的良好平衡。其主要特点之一是其极低的功耗,使其非常适合这些应用。LIS2DW12TR设备可以使用多种电源模式。在低功耗模式下,设备仅消耗0.38µA,但访问某些功能受到限制。考虑到这一点,Accel 10 Click 可用于快速开发和测试基于计步、健身应用、配置文件切换和显示开/关应用、角度测量应用等各种应用。LIS2DW12TR传感器可以测量±2 g、±4 g、±8 g和±16 g范围内的加速度。它可以使用1.6Hz(低功耗模式)到1600Hz(性能模式)的输出数据速率(ODR)输出测量数据。高精度模拟前端促进了高度敏感的MEMS,具有14位A/D转换器。即使在非常

低的幅度变化期间,它也能允许输出非常高的精度。这使得传感器对生成相对低加速度信号的运动特别敏感和准确。然而,使用高度敏感的MEMS使LIS2DW12TR容易受到极高g力(低于200 µs时为10,000 g)的损坏。加速度数据以14位格式从数据寄存器和内部FIFO缓冲区中提供,FIFO缓冲区可以存储32个X、Y和Z数据槽。FIFO缓冲区可用于更复杂的计算或定时读取,减少通信接口上的流量。FIFO缓冲区允许在主MCU上运行的固件进行优化。除了加速度MEMS和互补模拟前端电路,LIS2DW12TR传感器还具有集成的温度传感器。它每秒最多更新25次,并被采样为12位值(2的补码格式)。可以为许多不同的事件触发中断。一些基本事件包括数据就绪中断事件和上述FIFO事件,而所谓的功能引擎可以为任何检测到的运动/移动事件触发中断,包括步数检测/计

数、活动识别、手腕倾斜、单击/双击、任何/无运动和错误事件中断。广泛的中断引擎可以使用两个可编程中断引脚。这两个引脚都可以分配任何中断源,并且可以在中断时为低电平或高电平,具体取决于适当寄存器中的设置。这两个引脚分别连接到mikroBUS™的PWM和INT引脚,并分别标记为IT1和IT2。Accel 10 Click 提供两种通信接口。它可以使用I2C或SPI。标记为COMM SEL的板载SMD跳线允许在两种接口之间切换。请注意,所有跳线必须都位于I2C或SPI位置。当选择I2C接口时,一个标记为ADDR SEL的附加SMD跳线变得可用,确定LIS2DW12TR I2C地址的最低有效位。此Click板™使用I2C和SPI通信接口。设计仅适用于3.3V逻辑电平。在使用逻辑电平为5V的MCU之前,应进行适当的逻辑电压电平转换。

Accel 10 Click top side image
Accel 10 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G071RB 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 STM32G071RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

36864

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

NC
NC
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
Interrupt 1
PC8
PWM
Interrupt 2
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

Accel 10 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 STM32G071RB 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
Board mapper by product8 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

软件支持

库描述

该库包含 Accel 10 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • accel10_check_data_ready - 检查数据准备情况的函数

  • accel10_get_data - 读取加速度数据的函数

  • accel10_read_temperature - 读取温度的函数

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 Accel10 Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Accel 10 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and checks the communication by reading the device ID.
 * After that, performs the Click default configuration.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads the accel values for X, Y, and Z axis and also reads the temperature in Celsius
 * and displays the results on the USB UART each second.
 * 
 * \author Nenad Filipovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "accel10.h"

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

static accel10_t accel10;
static log_t logger;

static accel10_data_t accel_data;
static int8_t temperature;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    accel10_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.

    accel10_cfg_setup( &cfg );
    ACCEL10_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    accel10_init( &accel10, &cfg );
    Delay_ms ( 500 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    Accel 10 Click\r\n" );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    
    // Checking communication
    if ( accel10_check_id( &accel10 ) == ACCEL10_SUCCESS )
    {
        log_printf( &logger, "  Communication  OK\r\n" );
        log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
        Delay_ms ( 100 );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "  Communication ERROR\r\n" );
        log_printf( &logger, "  Reset the device\r\n" );
        log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
        for ( ; ; );
    }
    
    accel10_default_cfg ( &accel10 );
    log_printf( &logger, "  Default config.\r\n" );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    if ( accel10_check_data_ready( &accel10 ) == ACCEL10_STATUS_DATA_READY )
    {
        accel10_get_data ( &accel10, &accel_data );
        Delay_ms ( 10 );
        
        log_printf( &logger, "  Accel X :  %d\r\n", accel_data.x );
        log_printf( &logger, "  Accel Y :  %d\r\n", accel_data.y );
        log_printf( &logger, "  Accel Z :  %d\r\n", accel_data.z );
    
        temperature = accel10_read_temperature( &accel10 );
        Delay_ms ( 10 );

        log_printf( &logger, " Temperature :  %d C\r\n", ( int16_t ) temperature );
        log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
}

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

额外支持

资源

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