中级
30 分钟

使用 ILPS22QS 和 STM32F031K6 平稳监测大气压力

气压计读数背后的科学:理解压力和天气变化

Barometer 8 Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

Barometer 8 Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

提供有关气压计测量的科学概念及其与天气模式关系的见解。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Barometer 8 Click 基于 ILPS22QS,这是一款来自 STMicroelectronics 的高精度绝对压力传感器,作为数字输出气压计运行。ILPS22QS 提供超低压力噪声,低功耗,并在扩展的温度范围内运行。它具有可选的双全量程绝对压力范围,从 260 hPa 到 1260 hPa 或 4060 hPa,精度为 0.5 hPa,非常适合工业和消费应用中的恶劣环境条件。ILPS22QS 包括基于压阻惠斯通电桥方法的传感元件和一个 IC 

接口,该接口将传感元件的数字信号提供给应用程序。传感元件检测绝对压力,由 ST 开发的专用工艺制造的悬浮膜组成。一个硅弹簧结构围绕该硅膜,有助于在应用中将膜与机械和热应力隔离。当施加压力时,膜的偏转会引起惠斯通电桥压阻的不平衡,其输出信号由所选接口转换。该 Click board™ 允许使用 I2C 和 SPI 接口,I2C 的最大频率为 1MHz,SPI 的最大频率为 8MHz。可以通过将标记

为 COMM SEL 的 SMD 跳线设置到适当位置来进行选择。请注意,所有跳线的位置必须在同一侧,否则 Click board™ 可能无法响应。该 Click board™ 只能使用 3.3V 逻辑电压级别操作。使用不同逻辑电平的 MCU 之前,必须进行适当的逻辑电压级别转换。此外,该 Click board™ 配备了包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Barometer 8 Click top side image
Barometer 8 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成

ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源

指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

32

RAM (字节)

4096

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。

Click Shield for Nucleo-32 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PA4
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB6
SCL
I2C Data
PB7
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Barometer 8 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly
Nucleo 144 with STM32L4A6ZG MCU front image hardware assembly
Stepper 22 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
STM32 M4 Clicker HA MCU/Select 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

该库包含 Barometer 8 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • barometer8_write_register - 该函数将所需的数据字节写入选定的寄存器。

  • barometer8_read_register - 该函数从选定的寄存器读取数据字节。

  • barometer8_read_data - 该函数读取压力和温度的原始数据,并将其转换为毫巴和摄氏度。

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 main.c
 * @brief Barometer8 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Barometer 8 Click board by reading and
 * displaying the pressure and temperature values.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the Click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Reads and displays the pressure and temperature data on the USB UART every 250ms approximately,
 * as per output data rate (ODR) bits configuration.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "barometer8.h"

static barometer8_t barometer8;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    barometer8_cfg_t barometer8_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * 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.
    barometer8_cfg_setup( &barometer8_cfg );
    BAROMETER8_MAP_MIKROBUS( barometer8_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = barometer8_init( &barometer8, &barometer8_cfg );
    if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( BAROMETER8_ERROR == barometer8_default_cfg ( &barometer8 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    float pressure, temperature;
    if ( BAROMETER8_OK == barometer8_read_data ( &barometer8, &pressure, &temperature ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Pressure: %.1f mBar\r\n", pressure );
        log_printf ( &logger, " Temperature: %.2f C\r\n\n", temperature );
    }
    Delay_ms ( 5 );
}

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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