通过我们的压电振动传感器监测和分析机械振动,进行主动维护,提高设备可靠性。
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硬件概览
它是如何工作的?
Vibra Sense 2 Click 基于 LDT0-028K,这是一种柔性 28 μm 厚的压电 PVDF 聚合物薄膜,具有丝网印刷银墨电极,层压到 0.125 mm 聚酯基材上,并配有两个压接触点,来自 TE Connectivity。该压电传感器配有可焊接的压接引脚,常用于柔性、触摸、振动和冲击测量。当传感器来回移动时,内部的电压比较器将产生小的交流电压和大的电压。然而,它对强烈冲击具有很高的灵敏度,具有宽广的动态范围,保证了出色的测量性能。LDTM-028K 是一种振动传感器,其感应元件由悬臂梁加载附加质量组成,以
提供在低频下的高灵敏度。电荷放大器将输出信号检测为振动,并将其发送到 ADC 的单端模拟输入引脚。使用电荷放大器允许非常长的测量时间常数,从而可以计算“开路”电压响应。为了将相应的信号引至 ADC 引脚,该 Click 板™ 使用由 Microchip 的 OpAmp MCP6282 制成的模拟电路,该电路具有缓冲功能。Vibra Sense 2 Click 通过 MCP3221 与 MCU 通信,这是一种 12 位分辨率的逐次逼近 A/D 转换器,来自 Microchip,使用 2 线 I2C 兼容接口。该设备提供一个单端输入,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,I2C 总线上的数据可以以 100 kbit/s 的速度传输,在快速模式下可以以 400 kbit/s 的速度传输。此外,在 400 kHz 的时钟速率下,MCP3221 在连续转换模式下可以实现 22.3 kSPS 的最大采样率。该 Click 板™ 可以在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下工作,通过 VCC SEL 跳线选择。这样,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都能正确使用通信线路。此外,该 Click 板™ 配备了包含易于使用的函数库和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G431RB 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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
32k
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™。
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
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 Vibra Sense 2 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
vibrasense2_read_data
- 读取数据功能vibrasense2_read_voltage
- 读取电压功能vibrasense2_vibration_level
- 获取振动水平功能
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 main.c
* @brief VibraSense2 Click example
*
* # Description
* This example shows capabilities of Vibra Sense 2 click board.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initalizes I2C driver and makes an initial log.
*
* ## Application Task
* Demonstrates use of Vibra Sense 2 click board by checking
* vibration levels and displaying changes via USART terminal.
*
* @author Stefan Ilic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "vibrasense2.h"
static vibrasense2_t vibrasense2;
static log_t logger;
int8_t old_val;
int8_t new_val;
void application_init ( void ) {
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
vibrasense2_cfg_t vibrasense2_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.
vibrasense2_cfg_setup( &vibrasense2_cfg );
VIBRASENSE2_MAP_MIKROBUS( vibrasense2_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = vibrasense2_init( &vibrasense2, &vibrasense2_cfg );
if ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) {
log_error( &logger, " Application Init Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
old_val = VIBRASENSE2_ERROR;
log_info( &logger, " Application Task " );
log_printf( &logger, "-------------------------------------\r\n" );
}
void application_task ( void ) {
new_val = vibrasense2_vibration_level( &vibrasense2 );
Delay_ms( 100 );
if ( new_val != old_val ) {
switch ( new_val ) {
case VIBRASENSE2_VIBRA_LVL_0: {
log_printf( &logger, " No Vibration \r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------------------\r\n" );
break;
}
case VIBRASENSE2_VIBRA_LVL_1: {
log_printf( &logger, " Vibration level : Marginal Vibration \r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------------------\r\n" );
break;
}
case VIBRASENSE2_VIBRA_LVL_2: {
log_printf( &logger, " Vibration level : Slight Vibration \r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------------------\r\n" );
break;
}
case VIBRASENSE2_VIBRA_LVL_3: {
log_printf( &logger, " Vibration level : Enhanced Vibration \r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------------------\r\n" );
break;
}
case VIBRASENSE2_VIBRA_LVL_4: {
log_printf( &logger, " Vibration level : Moderate Vibration \r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------------------\r\n" );
break;
}
case VIBRASENSE2_VIBRA_LVL_5: {
log_printf( &logger, " Vibration level : High Vibration \r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------------------\r\n" );
break;
}
case VIBRASENSE2_VIBRA_LVL_6: {
log_printf( &logger, " Vibration level : Severe Vibration \r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------------------\r\n" );
break;
}
default: {
log_printf( &logger, "Error occured!" );
log_printf( &logger, "-------------------------------------\r\n" );
}
}
old_val = new_val;
}
}
void main ( void ) {
application_init( );
for ( ; ; ) {
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END