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使用Si1143和STM32G071RB使交互更加直观和灵敏

让您的存在激发行动的地方

Proximity 10 Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

Proximity 10 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

我们致力于使接近技术变得易于获取且具有影响力,塑造人机交互的未来。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Proximity 10 Click基于Silicon Labs的SI1143,这是一种用于环境光和接近检测的光度传感器。除其他部分外,此IC包含一个LED驱动器,用于驱动外部连接的LED,为SI1143传感部分提供反馈。因此,应选择LED使其光谱与片上光传感器的光谱灵敏度相匹配。为此,Click板™配备了Rohm Semiconductor的窄束LED,其光谱响应特性在870nm达到峰值,是该应用的理想选择。接近检测包括向LED发送脉冲,同时测量反射光的响应。大多数参数是用户可配置的,例如采样频率、脉冲持续时间、平均参

数等。有关寄存器的更深入信息可在SI1143数据表中找到。针对低功耗市场,SI1143使用相对较低的电压范围,在1.7V到3.6V之间。由于大多数MCU使用3.3V,因此此Click板™设计为SI1143 IC直接与mikroBUS™接口。Proximity 10 Click提供一个中断输出引脚,可用于在主机MCU上触发中断。SI1143 IC中断引擎允许多个中断源,这些源可用于在INT引脚上触发状态变化。这些源包括接近检测中断(接近关闭和接近开启)、采样中断等。INT引脚本身是高度可配置的,当断言时,此引脚触发MCU中断,通知其配置的中

断事件已发生。然后,MCU可以读取所需的寄存器输出,而无需不断轮询,从而节省MCU周期和功耗。INT引脚通过电平转换IC路由到mikroBUS™ INT引脚。如前所述,有关SI1143 IC寄存器的详细信息可在数据表中找到。然而,MikroElektronika提供了一个库,包含与MikroElektronika编译器兼容的函数,可用于简化Proximity 10 Click的编程。该库还包含一个示例应用程序,演示其使用方法。此示例应用程序可用作自定义设计的参考。

Proximity 10 Click top side image
Proximity 10 Click bottom side 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
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Proximity 10 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

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

此库包含Proximity 10 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • proximity10_check_int_status - 此功能检查所需的中断标志状态。

  • proximity10_send_command - 此功能允许用户执行所需的命令并检查响应。

  • proximity10_param_set - 此功能将选定参数设置为所需值,并检查响应。

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 Proximity10 Click example
 * 
 * # Description
 * This application enables proximity sensor to detect objects from distance up to 20cm.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes I2C serial interface and performs a device wake up, reset and 
 * all necessary configurations.
 * The device will wake up and performs measurements every 10 milliseconds.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads the proximity PS1 data value and sends result to the uart terminal.
 * If measured proximity value is greater than selected proximity threshold value, the interrupt will be generated and
 * the message will be showed on the uart terminal.
 * When interrupt is generated the Sound function will make an alarm sound with determined duration depending on the detected proximity value,
 * how much is object away or close from the sensor.
 * 
 * *note:* 
 * Additional Functions :
 * - checkResponse - Sends an error code message to the uart terminal if error code is detected in the response.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "proximity10.h"

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

static proximity10_t proximity10;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

void check_response ( uint8_t cmd_resp )
{
    switch ( cmd_resp )
    {
        case PROXIMITY10_INVALID_CMD_ENCOUNT :
        {
            log_printf( &logger, "** Invalid Command Encountered during command processing **\r\n" );
            break;
        }
        case PROXIMITY10_ADC_OVRFLOW_ENCOUNT_PS1 :
        {
            log_printf( &logger, "** ADC Overflow Encountered during PS1 measurement **\r\n" );
            break;
        }
        case PROXIMITY10_ADC_OVRFLOW_ENCOUNT_PS2 :
        {
            log_printf( &logger, "** ADC Overflow Encountered during PS2 measurement **\r\n" );
            break;
        }
        case PROXIMITY10_ADC_OVRFLOW_ENCOUNT_PS3 :
        {
            log_printf( &logger, "** ADC Overflow Encountered during PS3 measurement **\r\n" );
            break;
        }
        case PROXIMITY10_ADC_OVRFLOW_ENCOUNT_ALS_VIS :
        {
            log_printf( &logger, "** ADC Overflow Encountered during ALS-VIS measurement **\r\n" );
            break;
        }
        case PROXIMITY10_ADC_OVRFLOW_ENCOUNT_ALS_IR :
        {
            log_printf( &logger, "** ADC Overflow Encountered during ALS-IR measurement **\r\n" );
            break;
        }
        case PROXIMITY10_ADC_OVRFLOW_ENCOUNT_AUX :
        {
            log_printf( &logger, "** ADC Overflow Encountered during AUX measurement **\r\n" );
            break;
        }
        default :
        {
            break;
        }
    }
}

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    proximity10_cfg_t cfg;

    uint8_t w_temp;
    uint8_t cmd_resp;

    /** 
     * 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.

    proximity10_cfg_setup( &cfg );
    PROXIMITY10_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    proximity10_init( &proximity10, &cfg );

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    w_temp = PROXIMITY10_HW_KEY;
    proximity10_generic_write( &proximity10, PROXIMITY10_HW_KEY_REG, &w_temp, 1 );
    
    cmd_resp = proximity10_send_command( &proximity10, PROXIMITY10_NOP_CMD );
    check_response( cmd_resp );
    cmd_resp = proximity10_send_command( &proximity10, PROXIMITY10_RESET_CMD );
    check_response( cmd_resp );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    cmd_resp = proximity10_param_set( &proximity10, PROXIMITY10_CHLIST_PARAM, PROXIMITY10_EN_AUX | PROXIMITY10_EN_ALS_IR | PROXIMITY10_EN_ALS_VIS | PROXIMITY10_EN_PS1 );
    check_response( cmd_resp );
    cmd_resp = proximity10_param_set( &proximity10, PROXIMITY10_PSLED12_SEL_PARAM, PROXIMITY10_LED1_DRIVE_EN );
    check_response( cmd_resp );
    cmd_resp = proximity10_param_set( &proximity10, PROXIMITY10_PS_ADC_MISC_PARAM, PROXIMITY10_NORMAL_SIGNAL_RANGE | PROXIMITY10_NORMAL_PROX_MEAS_MODE );
    check_response( cmd_resp );
    cmd_resp = proximity10_param_set( &proximity10, PROXIMITY10_PS_ADC_GAIN_PARAM, PROXIMITY10_ADC_CLOCK_DIV_4 );
    check_response( cmd_resp );

    proximity10_default_cfg ( &proximity10 );

    cmd_resp = proximity10_send_command( &proximity10, PROXIMITY10_PS_AUTO_CMD );
    check_response( cmd_resp );
    
    //Sound_Init( &GPIOE_ODR, 14 );
    
    log_printf( &logger, "** Proximity 10 is initialized **\r\n" );
    log_printf( &logger, "**************************************\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.

    uint32_t proximity;
    uint8_t temp_read[ 2 ];
    uint8_t int_status;
    uint16_t alarm_dur;

    proximity10_generic_read( &proximity10, PROXIMITY10_PS1_DATA_REG, &temp_read, 2 );
    proximity = temp_read[ 1 ];
    proximity <<= 8;
    proximity |= temp_read[ 0 ];
    
    log_printf( &logger, "** Proximity PS1 : %u \r\n", proximity );
    
    int_status = proximity10_check_int_status( &proximity10, PROXIMITY10_PS1_INT_FLAG, PROXIMITY10_INT_CLEAR_DIS );
    
    if ( int_status == PROXIMITY10_PS1_INT_FLAG )
    {
        log_printf( &logger, "** Object is detected **\r\n" );
        
        alarm_dur = proximity / 100;
        alarm_dur = alarm_dur + 35;
        alarm_dur = ( float )( alarm_dur * 0.30928 );
        alarm_dur = 180 - alarm_dur;
        
        //Sound_Play( 1400, alarm_dur );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    else
    {
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    log_printf( &logger, "**************************************\r\n" );
}

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

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资源

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