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基于LIS3DSH和STM32F446RE创建定制加速度计解决方案

加速你的旅程:运动感应改进

Accel2 Click with Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

Accel2 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F446RE

整合三轴加速度计到您的解决方案中,解锁精确可靠的运动感应功能——现在就抓住这个机会吧!

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Accel 2 Click基于STMicroelectronics的LIS3DSH,这是一款高度可靠的数字三轴加速度传感器,内置可编程状态机,可实现自主应用。LIS3DSH具有高度可配置性,加速度范围可编程为±2g、±4g、±6g、±8g或±16g,能够以3.125Hz至1.6kHz的可选输出数据速率测量加速度。它支持高性能和低功耗操作模式,允许最大限度地灵活适应各种运动控制用例的分辨率和功耗需求。LIS3DSH为每个输出通道X、Y和Z集成了先进先出(FIFO)缓冲区,允许用 户存储数据以减少主处理器的干预。由于主

MCU无需不断从传感器轮询数据,FIFO允许系统持续节省电力,只在需要时唤醒并快速 获取必要数据。Accel 2 Click支持使用I2C和SPI两种接口,I2C的最大频率为400kHz,SPI的最大频率为10MHz。通过定位标有SEL COMM的SMD跳线选择通讯接口。请注意,所有跳线的位置必须在同一侧,否则Click板可能无响应。在选择I2C接口时,可以使用标有I2C ADD的SMD跳线选择LIS3DSH的I2C从地址的最低有效位(LSB)。除了通信引脚外, 这块板还具有一个额外的中断引脚,接到 mikroBUS™

插座的INT引脚上,用于指示新的加速度数据测量集何时可用,简化了使用该设备的数字系统的数据同步。此外,用户定义的程序可以识别摇晃、双重摇晃、朝上、朝下、转动和双重转动等运动模式,并在执行这些动作时激活中断。这款Click板仅能在3.3V逻辑电平下操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电平转换。此外,这款Click板配备了一个包含易于使用的函数和一个示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Accel2 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F446RE 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 STM32F446RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

131072

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
NC
NC
PWM
Interrupt
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

Accel2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F446RE MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
EEPROM 13 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU 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

这个库包含了Accel2 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • accel2_check_id - 检查Accel 2的ID

  • accel2_read_xaxis - 读取X轴数据的功能

  • accel2_read_yaxis - 读取Y轴数据的功能

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 Accel2 Click example
 * 
 * # Description
 * This application is three-axis accelerometer which embeds.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization device. Check sensor ID and initialize Accel 2 click.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is a example which demonstrates the use of Accel 2 click board.
   Measured coordinates (X,Y,Z) are being sent to the UART where you can track their changes.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "accel2.h"

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

static accel2_t accel2;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    accel2_cfg_t cfg;
	uint8_t cfg_byte = 0;

    /** 
     * 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.

    accel2_cfg_setup( &cfg );
    ACCEL2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    accel2_init( &accel2, &cfg );
	Delay_ms( 100 );
	accel2_setting( &accel2 );
	Delay_ms( 100 );
	cfg_byte = accel2_check_id( &accel2 );
	if ( cfg_byte )
	{
		log_info( &logger, "---- ID ERROR ----" );
		for ( ; ; );
	}
	else
	{
		log_info( &logger, "---- ID OK ----" );
	}
}

void application_task ( void )
{
    int16_t value_x;
    int16_t value_y;
    int16_t value_z;

    value_x = accel2_read_xaxis( &accel2 );
    value_y = accel2_read_yaxis( &accel2 );
    value_z = accel2_read_zaxis( &accel2 );

    log_printf( &logger, "Axis X: %d\r\n", value_x );
    log_printf( &logger, "Axis Y: %d\r\n", value_y );
    log_printf( &logger, "Axis Z: %d\r\n", value_z );
    log_printf( &logger, "-------------------------------\r\n" );

    Delay_ms( 500 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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