将触觉交互转化为可测量的数据,以进行明智的决策。
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硬件概览
它是如何工作的?
Force 5 Click基于Honeywell Sensing and Productivity Solutions的FMAMSDXX025WC2C3,这是一款基于压阻式原理的力传感器,提供数字输出,用于读取指定的全尺度力跨度和温度范围内的力。该传感器属于FMA系列,旨在满足用户对补偿、放大的力传感器的需求,提供数字输出、各种力感测范围、小型、成本效益高、增强耐用性和准确性。FMAMSDXX025WC2C3的灵活设计适用于广泛的工作温度范围。它的力范围为25
牛顿,最大限度地提高了灵敏度,改善了系统分辨率/性能,提高了准确性,包括由于力非线性和不可重复性而引起的所有误差,并且具有诊断功能,允许用户通过检测传感器内部的电路是否断开或短路来确定传感器是否正常工作。这个Click board™提供一个非常稳定的数字输出,与机械耦合的球上施加的力成正比,并通过减少转换需求和直接与MCU接口的便利性来增强性能。Force 5 Click使用标准的I2C 2-Wire接口与MCU通信,最大频率为
400kHz。这个Click board™易于编程,因为它不需要过度复杂的配置。MIKROE提供给用户的代码示例包括传感器校准和显示诊断状态(传感器是否处于正常操作、命令模式或过期模式)。成功校准后,将测量力和温度,然后每500毫秒显示一次数字输出数据。此Click board™只能使用3.3V逻辑电压电平操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板上必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了一个包含功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

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™。
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 Force 5 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
force5_calibration
- 传感器校准函数force5_get_force
- 获取力量函数force5_get_temperature
- 获取温度函数
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 main.c
* @brief Force5 Click example
*
* # Description
* This is an example that demonstrates the use of the Force 5 Click board.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initialization driver enables - I2C,
* calibration the device, display diagnostic states and temperature.
*
* ## Application Task
* Force 5 Click board is measuring force ( N ).
* All data logs write on USB uart changes every 500 milliseconds.
*
* @author Stefan Ilic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "force5.h"
static force5_t force5;
static log_t logger;
force5_calibration_t calib_data;
uint8_t status;
float force_n;
float temperature;
void application_init ( void ) {
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
force5_cfg_t force5_cfg; /**< Click config object. */
/**
* 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.
force5_cfg_setup( &force5_cfg );
FORCE5_MAP_MIKROBUS( force5_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = force5_init( &force5, &force5_cfg );
if ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) {
log_error( &logger, " Application Init Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, " Calibration... \r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
status = force5_calibration( &force5, &calib_data );
Delay_ms( 100 );
log_printf( &logger, " Completed \r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, " Diagnostic States: \r\n" );
if ( status == FORCE5_STATES_NORMAL_OPERATION ) {
log_printf( &logger, " Normal Operation \r\n" );
}
if ( status == FORCE5_STATES_COMMAND_MODE ) {
log_printf( &logger, " Command Mode \r\n" );
}
if ( status == FORCE5_STATES_STALE_DATA ) {
log_printf( &logger, " Stale Data \r\n" );
}
if ( status == FORCE5_STATES_DIAGNOSTIC_CONDITION ) {
log_printf( &logger, " Diagnostic Condition \r\n" );
}
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
temperature = force5_get_temperature( &force5 );
Delay_ms( 100 );
log_printf( &logger, " Temperature : %.2f C \r\n", temperature );
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void ) {
force_n = force5_get_force( &force5, calib_data );
log_printf( &logger, " Force : %.4f N \r\n", force_n );
log_printf( &logger, "------------------\r\n" );
Delay_ms( 500 );
}
void main ( void ) {
application_init( );
for ( ; ; ) {
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END