初学者
10 分钟

使用ADXL362和STM32G431RB改善用户体验并简化交互

轻触即变:运动激活解决方案的魔力

Shake2Wake Click with Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

Shake2Wake Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G431RB

这个解决方案为自动化和可访问性开启了新时代的大门,使设备和系统能够无缝地响应人类的动作。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Shake2Wake Click基于ADI(Analog Devices)的ADXL362和ADP195。ADXL362是数字输出的三轴MEMS加速度计,具有超低功耗和高分辨率。它具有内置的温度传感器、±2 g、±4 g和±8 g范围的高分辨率检测、低噪声和外部触发器的加速度样本同步。ADXL362提供了可调节的阈值,用于运动激活,并且可以在不需要主机 MCU 干预的情况下进行自主中断处理。该器件还

提供12位输出分辨率和8位数据,以实现更有效的单字节传输。Shake2Wake Click具有两种主要工作模式:测量和唤醒。对于连续感应,请使用测量模式。ADP195是一种板载电源开关,通过螺钉端子连接的外部设备。负载开关隔离了电源域,并保护免受输出到输入的反向电流流动。ADXL362使用SPI 串行接口与主机微控制器通信。ADXL362的几个内置功能可以触发中断,以警报主机

MCU某些状态条件。中断也连接到主机MCU的INT引脚,当发生移动时使ADP195启用。该Click板仅能使用3.3V逻辑电压级别进行操作。在使用逻辑电平与不同电平的MCU之前,板上必须进行适当的逻辑电压级别转换。此外,它配备了包含函数和示例代码的库,可供进一步开发参考。

Shake2Wake Click hardware overview image

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。

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G431RB front image

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™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PB12
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
Power Switch Enable
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Shake2Wake Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G431RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU front image hardware assembly
LTE Cat.1 6 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 Compiler Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU 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Shake2Wake Click驱动程序的API。

关键函数

  • shake2wake_get_lo_res_raw_data - 用于读取每个轴的8位加速度数据。

  • shake2wake_get_raw_data - 用于从加速度计读取3轴原始数据。

  • shake2wake_read_temperature - 用于从内部传感器读取温度。

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 
 * \brief Shake2Wake Click example
 * 
 * # Description
 * This app shows the capabilities of the Shake2Wake Click by
 * reading values of an accelerometer.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initalizes device and applies default settings.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is an example that shows the capabilities of the Shake2Wake Click by
 * reading values of an accelerometer and logging them on USART terminal and,
 * in case of an interrupt, it raises voltage on the connector.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "shake2wake.h"

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

static shake2wake_t shake2wake;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    shake2wake_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 ----" );

    //  Click initialization.
    shake2wake_cfg_setup( &cfg );
    SHAKE2WAKE_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    shake2wake_init( &shake2wake, &cfg );
    Delay_ms ( 100 );

    log_printf( &logger, "--------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    Shake2Wake  Click     \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------\r\n" );

    shake2wake_default_cfg( &shake2wake );
    Delay_ms ( 1000 );
}

void application_task ( void )
{
    float temperature = 0;
    int16_t x_val = 0;
    int16_t y_val = 0;
    int16_t z_val = 0;

    shake2wake_get_raw_data( &shake2wake, &x_val, &y_val, &z_val );
    temperature = shake2wake_read_temperature( &shake2wake );

    log_printf( &logger, "X axis: %d\r\n", x_val );
    log_printf( &logger, "Y axis: %d\r\n", y_val );
    log_printf( &logger, "Z axis: %d\r\n", z_val );
    log_printf( &logger, "Temperature: %.2f degC\r\n", temperature );
    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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