初学者
10 分钟

使用LPS331AP和STM32F031K6检测空气中的压力

适用于不同环境和应用的绝对压阻式压力传感器

Pressure Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

Pressure Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

即使在高压下,也能准确测量压力,其典型相对精度为±0.1mbar,绝对精度为±2mbar。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Pressure Click基于STMicroelectronics的LPS331AP,这是一款高精度、低功耗的24位绝对气压传感器。LPS331AP在压力范围内提供典型的相对精度为±0.1mbar,绝对精度为±2mbar,并具有很高的超压能力。它在广泛的工作温度范围内测量绝对压力,范围从260mbar到1260mbar。完整的设备包括基于压阻式维斯顿电桥的传感元件和一个将传感元件的信息以数字信号形式传递给主机MCU的接口。传感元件由悬浮膜片组成,位于单一的硅基底内,能够检测

压力,采用ST开发的一种称为VENSENS的专用工艺制造。该工艺允许在具有受控间隙和定义压力的空气腔体上方构建单一的硅膜片。另一方面,LPS331AP的接口采用标准CMOS工艺制造,并在三个温度和两个压力下进行工厂校准,以确保灵敏度和准确度。Pressure Click允许使用I2C和SPI接口。可以通过将标记为COMM SEL的SMD跳线放置在适当位置来进行选择。注意,所有跳线的位置必须在同一侧,否则 Click板可能会失去响应。在选择I2C接口时,

LPS331AP允许使用标记为I2C ADD的SMD跳线选择其I2C从机地址的最低有效位(LSB)。此Click板还具有一个额外的中断引脚,路由到mikroBUS™插座上的INT引脚,指示特定压力事件发生时。此Click板只能使用3.3V逻辑电压电平操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板子必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,此Click板配备了一个包含易于使用函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Pressure Click hardware overview 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
Interrupt
PA12
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

Pressure 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

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

这个库包含了Pressure Click驱动程序的API。

关键功能:

  • pressure_generic_single_write - 通用单写函数

  • pressure_generic_multiple_read - 通用多读函数

  • pressure_get_pressure - 获取压力函数

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 main.c
 * \brief Pressure Click example
 *
 * # Description
 * This is a example which demonstrates the use of Pressure Click board.
 * Measured pressure and temperature data from the LPS331AP sensor on Pressure
 * click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes I2C/SPI serial interface and puts a device to the initial state.
 * Also initializes UART console module for results logging.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the pressure and temperature results in standard units when
 * measurement was done and sends results to the console (usb uart terminal).
 * Repeats operation every 500ms.
 *
 * \author Nemanja Medakovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pressure.h"


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

static pressure_t pressure;
static log_t console;
static const uint8_t deg_cels[ 3 ] = { 176, 'C', 0 };

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

void application_init( void )
{
    pressure_cfg_t pressure_cfg;
    log_cfg_t console_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( console_cfg );
    log_init( &console, &console_cfg );
    log_info( &console, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.
    pressure_cfg_setup( &pressure_cfg );
    PRESSURE_MAP_MIKROBUS( pressure_cfg, MIKROBUS_1 );
    pressure_init( &pressure, &pressure_cfg );
    pressure_sw_reset( &pressure );
    pressure_default_cfg( &pressure );
}

void application_task( void )
{
    uint8_t status;
    float press;
    float temp;

    status = pressure_get_status( &pressure, PRESSURE_FLAG_MASK_P_DATA_RDY |
                                             PRESSURE_FLAG_MASK_T_DATA_RDY );

    while ( !status )
    {
        status = pressure_get_status( &pressure, PRESSURE_FLAG_MASK_P_DATA_RDY |
                                                 PRESSURE_FLAG_MASK_T_DATA_RDY );
    }

    press = pressure_get_pressure( &pressure );
    temp = pressure_get_temperature( &pressure );

    log_printf( &console, "** Pressure is %.2f mbar\r\n", press );
    log_printf( &console, "** Temperature is %.2f ", temp );
    log_printf( &console, "%s\r\n", deg_cels );
    log_printf( &console, "**************************************\r\n" );

    Delay_ms( 500 );
}

void main( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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