初学者
10 分钟

使用 AK9752 和 STM32G071RB 实时监测物体和人的温度。

热追踪者联合:革新移动温度检测。

IR Sense 2 Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

IR Sense 2 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

体验适应您动态需求的温度跟踪的便利,为您提供即时数据,以便做出明智的决策。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

IR Sense 2 Click基于AKM半导体的AK9752,这是一款超小型红外传感器IC,具有I2C接口。该传感器能够感知2至5微米的波长,使其能够穿透0.7毫米的玻璃,从而可以隐藏在某些设备的透明外壳后面。传感器IC集成了AKM的原始InSb量子红外传感器元件,用于感知红外光谱,模拟前端用于信号调理和传感器偏移取消,模数转换器(ADC)用于将温度和红外传感器电压转换为数字信息,数字低通滤波器(LPF)具有可选择的截止频率,最后 - 通信I2C接口。此外,该芯片还集成了电源复位部分和内部振荡器部分。该芯片带有出厂校准的偏移量,使IR 

Sense 2 Click可立即投入使用。传感器数据通过I2C总线输出,其引脚路由到适当的mikroBUS™引脚。I2C接口支持普通模式(时钟速度高达100kHz)和快速模式(时钟速度高达400kHz)。然而,要启用快速I2C模式,设备需要以较低的电压级别运行,这些电压级别在mikroBUS™上直接不可用。因此,该点击板配备有一个小型LDO网络,为传感器提供1.8V。通过使用两个MOSFET晶体管,I2C电平被移位到由板载SMD跳线选择的电压电平(3.3V或5V)。这样即使与3.3V或5V MCU接口,也可以使用快速I2C模式。可编程中断引擎可用于在

满足编程标准时触发中断请求。中断将由满足编程标准的所有事件触发;导致中断的特定事件可以在AK9752传感器IC的INTCAUSE寄存器中找到。AK9752的中断引脚被路由到mikroBUS™的INT引脚,并在触发时驱动为低逻辑状态。它由板载电阻拉到高逻辑电平(1.8V)。关于I2C通信和中断源的更多信息可以在AK9752数据手册中找到。正如已经提到的,板载SMD跳线用于将I2C和INT引脚的逻辑电压设置为3.3V或5V,从而使得3.3V和5V操作的MCU都可以与IR Sense 2 Click进行接口。

IR Sense 2 Click hardware overview 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
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
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
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

IR Sense 2 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

这个库包含了 IR Sense 2 Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • irsense2_get_ir_data - 此函数读取并返回 IR 传感器的 16 位值。

  • irsense_human_detected - 此函数计算读取的 IR 传感器数据的差异,并确定是否有触发变化的存在。

  • irsense2_get_int - 此函数从中断因子信息寄存器中读取信息。

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 IrSense2 Click example
 * 
 * # Description
 * This application enables usage of IR sensor for presence detection.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Driver initialization.
 * 
 * ## Application Task  
 * Fetches IR and temperature sensor data and prints them on terminal.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "irsense2.h"

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

static irsense2_t irsense2;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    irsense2_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.

    irsense2_cfg_setup( &cfg );
    IRSENSE2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    irsense2_init( &irsense2, &cfg );

    Delay_us( 100 );
    
    irsense2_default_cfg ( &irsense2 );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.

    float temperature;
    float ir_data;
    uint8_t flag;

    Delay_ms ( 400 );

    irsense2_data_read( &irsense2, &ir_data, &temperature );

    flag = irsense_human_detected( &irsense2, ir_data );
    
    if ( flag == 1 )
    {   log_printf( &logger, " \r\n----------------------------- \r\n");
        log_printf( &logger, "\r\n Person detected!!! \r\n" );
        log_printf( &logger, " \r\n----------------------------- \r\n");
        Delay_ms ( 300 );
    }

    log_printf( &logger, "\r\n\r\nIR Value:       %.2f  pA ", ir_data );
    log_printf( &logger, " \r\n----------------------------- \r\n");
    log_printf( &logger, "Temperature: %.8f  C \r\n", temperature );

    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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