使用A1359和STM32F031K6监测关键磁性组件的运动
非接触式磁位置传感
已发布 10月 01, 2024
点击板
Magneto 9 Click
开发板
Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU
编译器
NECTO Studio
微控制器单元
STM32F031K6
体验未来的磁感应技术，我们的创新解决方案旨在监测各种应用场合的磁场、磁体运动和旋转角度。
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硬件概览
它是如何工作的？
Magneto 9 Click 基于 Allegro MicroSystems 公司的 A1359，这是一款一次可编程的、双跟踪输出的线性霍尔效应传感器。它提供了双模拟/PWM输出，其中 PWM 输出跟踪模拟输出，不匹配率在 +/-3% 内。它带有出厂编程的输出极性；在这种情况下，是正向极性，意味着随着正（南）向磁场的增加，输出电压也增加。A1359 针对汽车市场，最终应用包括电子动力转向（扭矩感知）、变速器零件位置、
制动和离合器缸位置，以及各种其他工业应用。A1359 的模拟输出信号可以使用 Microchip 公司的 MCP3221，一款具有12位分辨率的逐次逼近A/D转换器进行数字值转换，使用2线I2C兼容接口，或直接发送到标记为 AN 的 mikroBUS™ 插座的模拟引脚。选择可以通过板载标记为 AD SEL 的 SMD 跳线到相应位置标记为 AN 和 ADC 来执行。MCP3221 提供一个单端输入，具有低功耗、低最大转换电流和分别
为 250μA 和 1μA 的待机电流。在标准模式下，数据传输速度可高达 100kbit/s，在快速模式下可高达 400kbit/s。此外，在 400kHz 的时钟速率下，MCP3221 可以在连续转换模式下实现最大的采样率为 22.3kSPS。此 Click board™ 只能使用 5V 逻辑电压级别运行。在使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前，板上必须执行适当的逻辑电压级别转换。此外，它配备了包含功能和示例代码的库，可用作进一步开发的参考。
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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
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。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看！”
Click board™ 原理图
一步一步来
项目组装
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。
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
该库包含 Magneto 9 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
magneto9_read_adc_voltage- 该函数通过使用 I2C 串行接口读取原始的12位ADC数据，并将其转换为电压。magneto9_read_an_pin_voltage- 该函数读取AN引脚的AD转换结果，并将其转换为比例电压水平。magneto9_get_pwm_pin- 该函数返回PWM引脚的逻辑状态
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 Magneto 9 Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of Magneto 9 click board.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and logger.
*
* ## Application Task
* Reads the ADC voltage and calculates the magnetic field strength from it.
* Voltage increases with increasing positive (south) applied magnetic field.
* All data are being displayed on the USB UART where you can track their changes.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "magneto9.h"
static magneto9_t magneto9; /**< Magneto 9 Click driver object. */
static log_t logger; /**< Logger object. */
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
magneto9_cfg_t magneto9_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 );
Delay_ms ( 100 );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
magneto9_cfg_setup( &magneto9_cfg );
MAGNETO9_MAP_MIKROBUS( magneto9_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( ADC_ERROR == magneto9_init( &magneto9, &magneto9_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Application Init Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
float voltage = 0;
if ( MAGNETO9_OK == magneto9_read_an_pin_voltage ( &magneto9, &voltage ) )
{
float field_strength = MAGNETO9_VOLTAGE_TO_FIELD_STRENGTH ( voltage );
log_printf( &logger, " ADC Voltage : %.3f V\r\n", voltage );
log_printf( &logger, " Magnetic field strength : %.3f mT\r\n", field_strength );
if ( field_strength < 0 )
{
log_printf( &logger, " The North Pole magnetic field prevails.\r\n\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, " The South Pole magnetic field prevails.\r\n\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
/*!
* @file main.c
* @brief Magneto 9 Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of Magneto 9 click board.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and logger.
*
* ## Application Task
* Reads the ADC voltage and calculates the magnetic field strength from it.
* Voltage increases with increasing positive (south) applied magnetic field.
* All data are being displayed on the USB UART where you can track their changes.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "magneto9.h"
static magneto9_t magneto9; /**< Magneto 9 Click driver object. */
static log_t logger; /**< Logger object. */
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
magneto9_cfg_t magneto9_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 );
Delay_ms ( 100 );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
magneto9_cfg_setup( &magneto9_cfg );
MAGNETO9_MAP_MIKROBUS( magneto9_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( ADC_ERROR == magneto9_init( &magneto9, &magneto9_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Application Init Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
float voltage = 0;
if ( MAGNETO9_OK == magneto9_read_an_pin_voltage ( &magneto9, &voltage ) )
{
float field_strength = MAGNETO9_VOLTAGE_TO_FIELD_STRENGTH ( voltage );
log_printf( &logger, " ADC Voltage : %.3f V\r\n", voltage );
log_printf( &logger, " Magnetic field strength : %.3f mT\r\n", field_strength );
if ( field_strength < 0 )
{
log_printf( &logger, " The North Pole magnetic field prevails.\r\n\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, " The South Pole magnetic field prevails.\r\n\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
类别:磁性
