体验我们霍尔效应电流感应技术带来的增强可靠性,即使在严苛环境中也能提供精确测量。
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硬件概览
它是如何工作的?
Hall Current 9 Click基于CQ3300,这是一款使用霍尔传感器的高速响应无芯电流传感器,可输出与AKM Semiconductor的AC/DC成比例的模拟电压。该电流传感器体积小、隔离度高,专为-6.4A至+6.4A的电流范围设计。使用了超薄铟砷量子阱薄膜作为霍尔传感器,实现高精度和高速电流感应,在小型逆变器应用中表现良好。其主要导体电阻显著降低了相比分流电阻产生的热量,允许20Arms的连续电流流动。具有0.5μs的超快高响应,适用于过电流应用。CQ3300的内部结构由多个模块组成,如主导体、霍尔传感器、放大器、缓冲器、补偿模块、偏置和EEPROM单元。主导体
测量施加的电流,而霍尔元件检测从测量电流产生的磁通密度。霍尔元件的输出经过放大,并通过补偿电路调整灵敏度和零电流输出电压的温度漂移。最后的输出缓冲器带有增益,输出与施加到主导体的电流成比例的电压。CQ3300具有比例输出,随电源电压变化成比例变化。适用于模拟输出转换为数字信号的应用中使用A/D转换器,以及电源电压波动导致A/D转换器参考误差的情况。输出电压可以通过Microchip的MCP3221转换为数字值,这是一个具有12位分辨率的逐次逼近A/D转换器,使用2线I2C兼容接口,或直接发送到标记为AN的mikroBUS™插座的模拟引脚。选择可以通过板载
标记为A/D SEL的SMD跳线进行,选择适当位置标记为AN和ADC。MCP3221提供一个单端输入,具有低功耗、低最大转换电流和分别为250μA和1μA的待机电流。数据传输在标准模式下为100kbit/s,快速模式下为400kbit/s。在连续转换模式下,MCP3221在400kHz时钟频率下的最大采样率为22.3 kSPS。此Click板™只能在5V逻辑电压水平下运行。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,该Click板™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 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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

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™。
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 Hall Current 9 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
hallcurrent9_read_adc
- Hall Current 9 I2C ADC读取功能hallcurrent9_set_calibration
- Hall Current 9设置校准功能hallcurrent9_get_current
- Hall Current 9获取电流功能
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 main.c
* @brief HallCurrent9 Click example
*
* # Description
* This library contains API for Hall Current 9 Click driver.
* The library contains drivers for measuring ADC values
* and for calculation current.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes I2C driver and triggers the built-in calibration.
*
* ## Application Task
* This is an example that demonstrates the use of the Hall Current 9 click board.
* In this example, we read and display the ADC and current ( mA ) data.
* Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
*
* @author Nenad Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "hallcurrent9.h"
static hallcurrent9_t hallcurrent9;
static log_t logger;
static uint16_t adc_data;
static float current;
hallcurrent9_calibration_data_t avg_adc_data;
void application_init ( void ) {
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
hallcurrent9_cfg_t hallcurrent9_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_printf( &logger, "\r\n" );
log_printf( &logger, "--------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, " Hall Current 9 click \r\n" );
log_printf( &logger, "--------------------------\r\n" );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
hallcurrent9_cfg_setup( &hallcurrent9_cfg );
HALLCURRENT9_MAP_MIKROBUS( hallcurrent9_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = hallcurrent9_init( &hallcurrent9, &hallcurrent9_cfg );
if ( init_flag == I2C_MASTER_ERROR ) {
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" );
log_printf( &logger, "> Turn OFF the Power unit <\r\n" );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
log_printf( &logger, " In the following 5 sec. \r\n" );
log_printf( &logger, " turn OFF the Power Supply \r\n" );
Delay_ms( 5000 );
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, " Start calibration \r\n" );
if ( hallcurrent9_set_calibration( &hallcurrent9, &avg_adc_data ) == HALLCURRENT9_OK ) {
log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, " Calibration Done \r\n" );
Delay_ms( 1000 );
}
log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, " Start measurements : \r\n" );
log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
}
void application_task ( void ) {
log_printf( &logger, "--------------------------\r\n", adc_data );
hallcurrent9_read_adc( &hallcurrent9, &adc_data );
log_printf( &logger, " ADC : %d \r\n", adc_data );
current = hallcurrent9_get_current( &hallcurrent9, &avg_adc_data );
log_printf( &logger, " Current : %.2f mA \r\n", current );
Delay_ms( 2000 );
}
void main ( void ) {
application_init( );
for ( ; ; ) {
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END