初学者
10 分钟

使用AT30TSE758A和STM32G431RB以数字格式测量和报告温度

记录和存储随时间变化的温度数据

Temp-Log Click with Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

Temp-Log Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G431RB

以最高精度监测各种应用中的温度。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Temp-Log Click基于Microchip的AT30TSE758A,这是一个9到12位、±0.5°C精度的数字温度传感器,带有非易失性寄存器和集成串行EEPROM。AT30TSE758A采用基于带隙的温度传感器和内部sigma-delta ADC来测量和转换温度。内部ADC可以配置为9、10、11或12位的分辨率,这直接影响温度测量步长的大小。然而,值得注意的是,更高的分辨率会导致较长的转换时间。测量的温度以摄氏度校准。AT30TSE758A传感器使用I2C总线与MCU通信。AT30TSE758A传感器考虑了节能。当进入关机模式时,功耗最小,大多数设备部分都不消耗任何电力。单次触发功能允许唤醒设备,进行一次测量,更新寄存器,然后重新进入关机模式。16位配置寄存器用于配置

传感器的所有工作参数:模式(单次触发模式、正常模式和关机模式)、转换分辨率、ALERT引脚的极性、ALERT模式、非易失性存储器忙状态等。在电源开启后,非易失性配置寄存器的内容将被复制到其易失性对应物上。配置寄存器的非易失性版本包含了用于防止进一步更改配置参数的永久锁定和配置锁定的额外位。此外,还有两个16位寄存器用于设置高温和低温阈值,这两个寄存器也有它们的非易失性副本。根据配置寄存器中的ALERT模式位,这些寄存器中的温度阈值将被用于触发ALERT引脚上的事件,该引脚路由到mikroBUS™的INT引脚上。此引脚在此Click中被拉高,因此最好使用配置寄存器中的极性位将其配置为活动低电平。AT30TSE758A的

8K位EEPROM部分充当具有自己的I2C从器地址的附加串行设备。串行EEPROM的7位I2C地址为1010APP,其中“A”对应于A2地址引脚的状态。“P”字符对应于存储器页位P1和P0。在寻址EEPROM时,不需要匹配剩余的两个地址引脚状态(A0和A1)。通过I2C传输的这些位和字地址字节组成了用于映射此设备上所有1024字节的10位地址字段。EEPROM每页包含16字节,数组中有64页。此Click板可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平操作。这样,既能够使用3.3V,也能够使用5V逻辑电压的MCU可以正确使用通信线路。此外,此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。

Temp-Log 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
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Alert Interrupt
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Temp-Log 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Temp-Log Click驱动程序的API。

关键函数:

  • temp_log_read_temp_dec - 读取温度的十进制值。

  • temp_log_convert_to_celsius - 将温度数据转换为摄氏度值。

  • temp_log_get_alert - 如果温度超过警戒限制,此函数将提醒用户。

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 TempLog Click example
 * 
 * # Description
 * This example returns values of the temperature from the sensor.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes Click driver.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads temperature from temperature register in decimal value in 9-bit resolution,
 * converts that decimal value in celsius value and checks Alert pin witch goes active (low)
 * if the measured temperature meets or exceeds the high temperature limit.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "templog.h"

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

static templog_t templog;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    templog_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.
    templog_cfg_setup ( &cfg );    
    TEMPLOG_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( TEMPLOG_OK != templog_init ( &templog, &cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    templog_default_cfg ( &templog );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    uint16_t temp_in_dec = 0;
    float temp_in_cels = 0;
    
    temp_in_dec = temp_log_read_temp_dec( &templog, TEMP_LOG_RESOLUTION_9_BITS );
    temp_in_cels = temp_log_convert_to_celsius( temp_in_dec );
    
    log_printf( &logger, "Temperature in celsius value is: %.2f\r\n", temp_in_cels );

    if ( temp_log_get_alert( &templog ) == 0 )
    {
        log_printf( &logger, "TEMPERATURE LIMIT ALARMING!\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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