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使用BM1386GLV和STM32F446RE解锁压力洞察

智能传感器,更智能的决策:数字压力测量

Pressure 6 Click with Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

Pressure 6 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F446RE

从工业流程到研究突破,我们的数字压力传感器是您通向稳定精确和控制的门户。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Pressure 6 Click基于ROHM Semiconductor的BM1386GLV压力传感器。这是一款高度集成的压阻式绝对压力传感器,具有一些高级功能,如压力微机电系统(MEMS)元件的热补偿、嵌入的IIR滤波部分进行信号调理和FIFO缓冲区。FIFO缓冲区有32个插槽,用于存储来自热传感器和压力传感器的数据。如果应用需要直接读取数据,可以禁用FIFO缓冲区。中断引脚DRI可以配置为在FIFO满缓冲区、FIFO水位阈值超出事件和数据就绪事件时提醒主机MCU。DRI配置为开漏输出引脚,由Pressure 6 Click上的电阻上拉。DRI引脚的存在允许编写更高效的固件,节省主机MCU不断轮询状态寄存器的工作。DRI引脚连接到mikroBUS™

的INT引脚。压力读数存储在三个压力寄存器中,而温度读数存储在两个热寄存器中。压力数据为20位长,而热数据为16位长。相同的16位A/D转换器用于两个传感器,但压力传感器的读数由片上信号处理部分进一步调理。在转换间隔完成后,RD_DRDY位将指示相应输出寄存器上有数据可读取。一旦读取了这个位,它将恢复为0,等待新的转换间隔完成。这个位的状态可以重定向到DRI引脚,允许在有新数据可用时触发主机MCU上的中断事件。如前所述,转换数据通过I2C接口可用。I2C总线线(SDA和SCL)连接到相应的I2C mikroBUS™引脚,这些引脚由Click board™上的电阻上拉,允许Click board™开箱即用。

BM1386GLV的数据手册提供了转换公式,可用于将相应寄存器中的原始二进制值转换为物理的、可读的格式。然而,Pressure 6 Click附带的库包含输出格式正确的热和压力读数的函数。除了BM1386GLV IC外,Pressure 6 Click还包含一个附加的IC。它是PCA9306,这是德州仪器的一款知名的双向I2C电平转换器,因其简单和可靠性,在许多不同的Click board™设计中使用。由于BM1386GLV IC限制为3.3V操作,该IC允许其也可以用于5V,扩展了Pressure 6 Click与使用5V电平进行I2C通信的MCU的连接。可以通过切换板载SMD跳线VCC SEL到适当位置(3V3或5V)来进行逻辑电压电平选择。

Pressure 6 Click top side image
Pressure 6 Click bottom side 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
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

Pressure 6 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 STM32F446RE 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

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Pressure 6 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • pressure6_get_temperature - 该函数从传感器获取温度数据

  • pressure6_power_on - 该函数开启传感器

  • pressure6_get_pressure - 该函数从传感器获取压力数据

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 Pressure6 Click example
 * 
 * # Description
 * This app returns the value of pressure on the sensor.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Driver initialization and powering ON procedure to wake up the sensor and seting up the measurement mode.
 * 
 * ## Application Task  
 * Read Pressure data and Temperature data and logs data to USBUART every 1 sec.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pressure6.h"

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

static pressure6_t pressure6;
static log_t logger;
static uint16_t pressure;
static uint16_t  temperature;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    pressure6_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.

    pressure6_cfg_setup( &cfg );
    PRESSURE6_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    pressure6_init( &pressure6, &cfg );
    pressure6_default_cfg( &pressure6 );
    log_printf( &logger, "--- Start measurement ---\r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.
    
    pressure6_waiting_for_new_data( &pressure6 );
    pressure = pressure6_get_pressure( &pressure6 );
    temperature = pressure6_get_temperature( &pressure6 );

    log_printf( &logger, "Pressure: %u\r\n", pressure);
    log_printf( &logger, "Temperature: %u\r\n", temperature);

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    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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