6轴惯性测量单元(IMU)是人机界面开发的重要组成部分,增强了人类与技术的互动方式。
A
A
硬件概览
它是如何工作的?
6DOF IMU 2 Click 基于Bosch Sensortec的BMI160,这是一个小型低功耗的惯性测量单元(IMU)。其高度集成的单元在全操作模式下提供精确的加速度和角速度(陀螺仪)测量,且功耗低,这在电池驱动的应用中具有极大的优势。BMI160传感器集成了一个16位数字三轴加速度计和一个16位数字三轴陀螺仪,两者都进行了硬件同步,提供高精度的传感器数据和相应数据的准确时间戳,时间戳分辨率仅为39μs。加速度范围可从±2、±4、±8和±16g中选择,灵敏度高达17039LSB/g。BMI160还具有1024字节的专用FIFO缓冲区,用于处理外部传感器数据。这个Click board™带有一个额外的头部,允
许BMI160通过次要磁力计接口(ASDx和ASCx引脚)、OIS接口(OSDO和OSCB引脚)、GND和VCC(从3V3 mikroBUS™电源轨提供)连接外部磁力计。BMI160可以使用Bosch Sensortec的地磁传感器或气压传感器作为外部传感器。地磁传感器可以触发磁力计的传感器数据的自动读取,无需主MCU的干预。使用SPI接口时,这个传感器可以用于与相机模块一起的OIS(光学图像稳定)应用或高级游戏用例。OIS与MAG接口(I2C)共享接口。6DOF IMU 2 Click允许使用I2C和SPI两种接口,I2C的最大频率为1MHz,SPI通信的最大频率为10MHz。可以通过将标记为COMM SEL的SMD跳线切换到适当位置来
进行选择(默认设置为I2C)。请注意,所有跳线的位置必须在同一侧,否则Click board™可能无响应。还有一个标记为ADDR SEL的I2C地址选择,默认设置为0。一个中断INT引脚向MCU信号表明已感测到运动事件。这个信号可以在BMI160的两个可能的中断之间选择,通过标记的中断选择跳线进行选择。这个Click board™只能在3.3V逻辑电压水平下操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,必须执行适当的逻辑电压水平转换。此外,它还配备了一个包含函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。
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!”
原理图
一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
通过调试模式的应用程序输出
1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。
2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。
软件支持
库描述
这个库包含了6DOF IMU 2 Click驱动程序的API。
关键函数:
c6dofimu2_default_cfg
- 这个函数执行6DOF IMU 2 Click的默认配置c6dofimu2_read_accel
- 这个函数读取加速度计的X轴、Y轴和Z轴c6dofimu2_read_gyro
- 这个函数读取陀螺仪的X轴、Y轴和Z轴
开源
代码示例
这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。
/*!
* \file
* \brief 6DofImu2 Click example
*
* # Description
* 6DOF IMU 2 Click is capable of precise acceleration and angular rate (gyroscopic) measurement.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Application Init performs Logger and Click initialization.
*
* ## Application Task
* This is an example which demonstrates the usage of 6DOF IMU 2 Click board.
* It measures accel and gyro coordinates (X,Y,Z) and then the results
* are being sent to the UART Terminal where you can track their changes for every 1 sec.
*
* *note:*
* Default communication that is set is I2C communication.
* If you want to use SPI, you have to set up the cfg structure.
* Also, after uploading your code on development board it needs HW Reset
* ( button on Board ) so the values would be properly read.
*
* \author Mihajlo Djordjevic
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c6dofimu2.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static c6dofimu2_t c6dofimu2;
static log_t logger;
c6dofimu2_accel_data_t accel_data;
c6dofimu2_gyro_data_t gyro_data;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
c6dofimu2_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.
c6dofimu2_cfg_setup( &cfg );
C6DOFIMU2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
c6dofimu2_init( &c6dofimu2, &cfg );
log_printf( &logger, "--------------------------\r\n\n" );
log_printf( &logger, " --- 6DOF IMU 2 Click ---\r\n" );
log_printf( &logger, "--------------------------\r\n\n" );
Delay_ms ( 100 );
c6dofimu2_default_cfg( &c6dofimu2, &cfg );
Delay_ms ( 100 );
log_printf( &logger, " ---- Initialization ---\r\n" );
log_printf( &logger, "--------------------------\r\n\n" );
Delay_ms ( 100 );
}
void application_task ( void )
{
c6dofimu2_read_accel( &c6dofimu2, &accel_data );
Delay_ms ( 100 );
c6dofimu2_read_gyro( &c6dofimu2, &gyro_data );
Delay_ms ( 100 );
log_printf( &logger, " Accel | Gyro \r\n" );
log_printf( &logger, "--------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, " X = %d | X = %d \r\n", accel_data.accel_x, gyro_data.gyro_x );
log_printf( &logger, " Y = %d | Y = %d \r\n", accel_data.accel_y, gyro_data.gyro_y );
log_printf( &logger, " Z = %d | Z = %d \r\n", accel_data.accel_z, gyro_data.gyro_z );
log_printf( &logger, "--------------------------\r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END