初学者
10 分钟

使用FSR和STM32F031K6精确量化施加的力,以增强分析

前所未有的力测量揭示!

Force Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

Force Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

利用精确的力量测量技术,提升在各种应用中的质量控制水平。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Force Click基于电路设计,可实现来自Interlink Electronics的压力传感电阻器。压力传感电阻器是由两个薄膜构成的传感器,薄膜之间由边缘的间隔器隔开。当被按压时,两个薄膜之间的间隙被闭合。这使得两个薄膜以与施加力成正比的电阻短接在一起。这种力敏感性经过优化,适用于包括汽车电子、医疗系统、工业控制和机器人技术在内的人机界面设备。FSR是一种强大的传感器,其动作范围可高达10M,并具有低于3微秒的低设备上升时

间,以及连续的模拟力分辨率。Force Click 通过使用来自德州仪 器的低功耗、单电源、轨对轨运算放大器OPA344将模拟值发送到mikroBUS™插座上的AN引脚。这种单位增益稳定的OPAMP非常适合驱动采样模拟到数字转换器。轨对轨输入和输出摆幅显著增加了动态范围,特别是在低功耗供应应用中。OPA344NA的输入直接由螺钉端子和压力传感电阻器驱动。来自Analog Devices的带关断的开关电容电压反相器ADM8829将另一侧

的螺钉端子和压力传感电阻器馈入。这种充电泵电压反相器从正输入产生负电源。使用两个 外部电荷存储电 容器的交换电容技术实现电压转换任务。片上振荡器和切换网络在电荷存储电容器之间传输电荷。该Click板™可以通过PWR SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压级别操作。这样,既可以使用3.3V又可以使用5V的MCU可以正确使用通信线路。此外,该Click板™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Force Click top side image
Force 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

Analog Output
PA0
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
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Force 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

这个库包含了Force Click驱动程序的API。

关键函数:

  • force_generic_read - 用于读取 ADC 数据的函数。

  • force_get_resistance - 基于 ADC 输入计算阻力数据的函数。

  • force_get_correction_factor - 基于温度和湿度数据计算校正因子的函数。

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 Force Click example
 * 
 * # Description
 * This example showcases how to initialize and configure the logger and Click modules and 
 * read and display ADC voltage data read from the analog pin.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * This function initializes and configures the logger and Click modules.
 * 
 * ## Application Task  
 * This function reads and displays ADC voltage data from the analog pin every second. 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "force.h"

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

static force_t force;
static log_t logger;

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

void application_init ( )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    force_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 ----" );

    log_printf( &logger, "--------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    Force  Click    \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------\r\n\r\n" );

    //  Click initialization.

    force_cfg_setup( &cfg );
    FORCE_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    force_init( &force, &cfg );
}

void application_task ( )
{
    force_data_t tmp;
    
    //  Task implementation.
    
    tmp = force_generic_read ( &force );
    log_printf( &logger, " * ADC value : %d \r\n", tmp );
    log_printf( &logger, "--------------------- \r\n" );
    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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