初学者
10 分钟

使用SE97B和STM32F446RE实现可靠的温度数据存储

温度记录,按您的方式

Temp-Log 4 Click with Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

Temp-Log 4 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F446RE

使用我们解决方案内置的EEPROM存储器,轻松定制和访问您的温度记录,满足您的独特需求。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Temp-Log 4 Click基于NXP的SE97B,这是一款带有集成EEPROM的温度传感器。该IC用于将温度测量转换为数字信息。除了热传感器外,该IC还在同一芯片上配备了256字节的EEPROM。它符合JEDEC规范JC42.4-TSE2002B1,因为它专为DRAM DIMMs(双列直插内存模块)设计,允许串行存在检测(SPD)功能。然而,它不仅限于此角色:它可以作为非常精确的通用温度计使用,并具有集成EEPROM的额外优势,减少了设计温度记录应用所需的物理IC数量。Temp-Log 4 Click使用I2C串行接口(兼容SMBus),可以用于广泛的应用。温度传感器部分包括所有典型的IC功能。带隙热传感器由11位Δ-Σ模数转换器采样。它每秒采样约10次,热值被放置在双缓冲输出寄存器中。如果在转换过程中尝试访问输出寄存

器,这将防止数据损坏。温度传感器的指定精度在-40°C到+125°C范围内通常为±2°C,在DIMM的工作温度范围内(+40°C到+125°C)进一步提高。SE97B IC具有CAPABILITY寄存器。该寄存器是只读寄存器,提供了一些常规信息,如在高温范围内的工厂指定精度(+75°C至+95°C和+40°C至+125°C)、测量范围、分辨率和其他传感器参数。其描述以及其他寄存器的描述可以在SE97B IC数据手册中找到。SE97B IC是完全可配置的。它包含一组用于配置热传感器、上限和下限热极限以及临界温度的寄存器。该IC具有非常实用的中断引擎,主要设计用于支持SPD功能,但它可以用于更广泛的应用范围。#EVENT引脚是一个开漏、低电平有效引脚,用于提醒主机微控制器(MCU)或其他电路,是否已超出编程阈值

或达到临界温度水平。SE97B允许两种EVENT模式:中断模式和比较器模式。中断模式可用于MCU控制的嵌入式应用,而比较器模式用于直接控制电路,因为与中断模式不同,它不需要软件清除温度和EEPROM部分各自具有自己的I2C地址。I2C地址由四个位值确定,而最后三位(LSB)由施加到A2、A1和A0的逻辑状态确定。虽然A0和A1地址在此Click板上硬连线到低电平逻辑,但A2地址位的值可以通过切换标记为ADDR SEL的SMD跳线到0(连接到GND)或1(连接到VCC)来改变。SE97B的数据手册提供了每个IC部分的这四个位内容的表格。Temp-Log 4 Click使用I2C通信接口。它有连接到mikroBUS™ 3.3V轨的上拉电阻。在Click板™与工作电压为5V的MCU一起使用之前,应进行适当的逻辑电压电平转换。

Temp-Log 4 Click hardware overview 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
Alert 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

Temp-Log 4 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 front 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 front image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
EEPROM 13 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU MB 1 Mini B Conn - upright/background 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Temp-Log 4 Click驱动的API。

关键功能:

  • templog4_write_reg - 通用写入功能。

  • templog4_read_reg - 通用读取功能。

  • templog4_set_addr_ptr - 设置地址指针功能。

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 
 * \brief TempLog4 Click example
 * 
 * # Description
 * This application measures the temperature
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes I2C interface and performs a device configuration for properly working.
   Also sets the temperature limit to the desired values.
 * 
 * ## Application Task  
 * First ensures that the minimum conversion time is met, and then reads the
   ambient temperature calculated to the Celsius degrees.
   Also checks the limit status and shows a message when some limit condition is met.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "templog4.h"

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

static templog4_t templog4;
static log_t logger;

static uint8_t ret_status;

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

void static check_limit_status ( )
{
    if ( ( ret_status & 0x80 ) != 0x00 )
    {
        log_printf( &logger, "** Critical temperature detection! **\r\n" );
    }
    if ( ( ret_status & 0x40) != 0x00 )
    {
        log_printf( &logger, "** Ambient temperature is higher than upper limit temperature! **\r\n" );
    }
    else if ( ( ret_status & 0x20) != 0x00 )
    {
        log_printf( &logger, "** Ambient temperature is lower than lower limit temperature! **\r\n" );
    }
}

void static wait_conversion_done ( )
{
    uint8_t time_cnt;

    for ( time_cnt = 0; time_cnt < 13; time_cnt++ )
    {
        Delay_10ms( );
    }
}

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

void application_init ( )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    templog4_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.

    templog4_cfg_setup( &cfg );
    TEMPLOG4_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    templog4_init( &templog4, &cfg );
    templog4_default_cfg ( &templog4 );
}

void application_task ( )
{
    float temperature;

    wait_conversion_done( );

    ret_status = templog4_get_temp( &templog4, TEMPLOG4_TEMP_AMBIENT_REG, &temperature );

    log_printf( &logger, "** Ambient temperature: %f C **\r\n", temperature );

    check_limit_status( );

    log_printf( &logger, "\r\n", temperature );

    Delay_ms ( 300 );
}

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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