我们的红外解决方案是一种多功能工具,旨在在各种应用中实现精确的存在感应、运动检测和远程过温保护。
A
A
硬件概览
它是如何工作的?
Presence Click基于Excelitas Technologies的CaliPile™多功能红外传感器系列中的TPiS 1S 1385设备。尽管其设计非常紧凑(4.4 x 2.6 x 1.75 mm²),但它具有集成的信号处理ASIC,可以检测到CaliPile™系列所有传感器常见的几种不同事件。TPiS 1S 1385具有近场运动检测、存在检测和远程温度测量功能。红外光从物体发射并被热电堆传感器检测,经过高灵敏度的17位ADC转换,并进行数字处理以允许事件检测。事件检测可以通过I2C接口访问相应的配置寄存器进行微调。CaliPile™系列传感器可以利用嵌入的处理引擎来检测几种不同的事件,包括运动、存在和温度冲击事件。每个事件基于测量温度然后与经过时间间隔后的值进行比较。在处理数据时,设备不会消耗太多电力;在采样间隔期间消耗的电力明显更多。由于测量只在几个时间点进行,总体上消耗的电力不多。这个特点允
许在电池供电系统上使用传感器IC。特别有趣的一个功能是环境温度冲击检测。它允许检测温度的快速变化,可用于远程检测一些电力装置或类似不可接近位置的过温事件。TPiS 1S 1385能够进行数据处理。然而,主机MCU上运行的固件必须执行一些计算,考虑来自EEPROM的校准参数,以确定目标物体的温度。热电堆传感器对红外光反射作出反应;因此,需要考虑一些外部参数。关于这些参数及如何计算输出的更多信息可以在TPiS 1S 1385数据手册中找到。中断引脚允许将检测到的事件报告给主机MCU。这对于基于接近唤醒的应用程序至关重要。只有在读取中断状态寄存器后,中断才会被清除。中断引脚是一个主动低电平输出,路由到mikroBUS™的INT引脚。当不被断言时,它由板载电阻拉到高逻辑电平。上电后,设备只响应通用呼叫地址,即0x00。收到通用呼叫后,它会加载存
储在EEPROM寄存器中的I2C地址。根据此寄存器中的最高有效位(MSB),物理引脚A0和A1的状态将替换两个最低有效位(LSB)的值。引脚A0和A1路由到标有ADR SEL的SMD跳线组,当I2C总线上存在多个设备时,开发人员可以选择I2C从地址。TPiS 1S 1385的数据手册说明了EEPROM寄存器及A0和A1引脚的使用。然而,Click板™由一组mikroSDK库函数支持,这些函数简化了该IC的使用,并附带了一个演示示例,可用作自定义设计的参考。除了TPiS 1S 1385,Presence Click还具有另外两个IC:PCA9306和74LVCH1T45。PCA9306是用于I2C信号的双向电平转换器,而74LVCH1T45是用于INT线的单比特电平转换器。两个IC均由NXP生产。它们允许3.3V和5V的MCU与Click板™接口,大大扩展了其可用性。
功能概述
开发板
Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO®
Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,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。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用
连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
192
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
20480
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!”
原理图
一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
通过调试模式的应用程序输出
1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。
2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。
软件支持
库描述
该库包含 Presence Click 驱动程序的 API。
关键功能:
presence_ambient_temperature
- 此函数返回环境温度(摄氏度)。presence_object_temperature
- 此函数返回物体温度。
开源
代码示例
这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。
/*!
* \file
* \brief Presence Click example
*
* # Description
* This application enables usage of sensor for motion and presence sensing
* and measuring of object's and ambient temperature.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes driver and performs the click default configuration.
*
* ## Application Task
* Checks whether a new event (motion, presence or over-temperature) is detected.
* If there's no event detected it reads the ambient and object temperature and displays
* the results on the USB UART.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "presence.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static presence_t presence;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
presence_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.
presence_cfg_setup( &cfg );
PRESENCE_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
presence_init( &presence, &cfg );
if ( PRESENCE_ERROR == presence_default_cfg ( &presence ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
uint8_t int_status = 0;
uint8_t tp_presence = 0;
uint8_t tp_motion = 0;
float t_amb = 0;
float t_obj = 0;
if ( PRESENCE_OK == presence_generic_read( &presence, PRESENCE_REG_INTERRUPT_STATUS, &int_status, 1 ) )
{
if ( int_status & PRESENCE_INT_MASK1_PRESENCE )
{
if ( PRESENCE_OK == presence_generic_read( &presence, PRESENCE_REG_TP_PRESENCE, &tp_presence, 1 ) )
{
log_info( &logger, "Presence detected! Level: %u", ( uint16_t ) tp_presence );
}
}
else if ( int_status & PRESENCE_INT_MASK1_MOTION )
{
if ( PRESENCE_OK == presence_generic_read( &presence, PRESENCE_REG_TP_MOTION, &tp_motion, 1 ) )
{
log_info( &logger, "Motion detected! Level: %u", ( uint16_t ) tp_motion );
}
}
else if ( int_status & PRESENCE_INT_MASK1_TP_OT )
{
log_info( &logger, "Temp threshold exceeded!" );
}
else
{
if ( PRESENCE_OK == presence_ambient_temperature( &presence, &t_amb ) )
{
log_printf( &logger, "Ambient temperature: %.2f degC\r\n", t_amb );
}
if ( PRESENCE_OK == presence_object_temperature( &presence, &t_obj ) )
{
log_printf( &logger, "Object temperature: %.2f degC\r\n\n", t_obj );
}
}
}
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
/*!
* \file
* \brief Presence Click example
*
* # Description
* This application enables usage of sensor for motion and presence sensing
* and measuring of object's and ambient temperature.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes driver and performs the click default configuration.
*
* ## Application Task
* Checks whether a new event (motion, presence or over-temperature) is detected.
* If there's no event detected it reads the ambient and object temperature and displays
* the results on the USB UART.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "presence.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static presence_t presence;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
presence_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.
presence_cfg_setup( &cfg );
PRESENCE_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
presence_init( &presence, &cfg );
if ( PRESENCE_ERROR == presence_default_cfg ( &presence ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
uint8_t int_status = 0;
uint8_t tp_presence = 0;
uint8_t tp_motion = 0;
float t_amb = 0;
float t_obj = 0;
if ( PRESENCE_OK == presence_generic_read( &presence, PRESENCE_REG_INTERRUPT_STATUS, &int_status, 1 ) )
{
if ( int_status & PRESENCE_INT_MASK1_PRESENCE )
{
if ( PRESENCE_OK == presence_generic_read( &presence, PRESENCE_REG_TP_PRESENCE, &tp_presence, 1 ) )
{
log_info( &logger, "Presence detected! Level: %u", ( uint16_t ) tp_presence );
}
}
else if ( int_status & PRESENCE_INT_MASK1_MOTION )
{
if ( PRESENCE_OK == presence_generic_read( &presence, PRESENCE_REG_TP_MOTION, &tp_motion, 1 ) )
{
log_info( &logger, "Motion detected! Level: %u", ( uint16_t ) tp_motion );
}
}
else if ( int_status & PRESENCE_INT_MASK1_TP_OT )
{
log_info( &logger, "Temp threshold exceeded!" );
}
else
{
if ( PRESENCE_OK == presence_ambient_temperature( &presence, &t_amb ) )
{
log_printf( &logger, "Ambient temperature: %.2f degC\r\n", t_amb );
}
if ( PRESENCE_OK == presence_object_temperature( &presence, &t_obj ) )
{
log_printf( &logger, "Object temperature: %.2f degC\r\n\n", t_obj );
}
}
}
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