初学者
10 分钟

使用MS5849-07BA和STM32G431RB在苛刻环境中实现绝对压力和温度测量

适用于测高和中压测量的耐氯压力传感解决方案

Pressure 23 Click - 07BA with Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

Pressure 23 Click - 07BA

开发板

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G431RB

Provide accurate pressure and temperature data for engine management systems, tire pressure monitoring, and other automotive systems

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Pressure 23 Click - 07BA基于TE Connectivity开发的MS5849-07BA,这是一款超紧凑、耐氯的绝对压力传感器。该高性能传感器以24位分辨率提供精确的绝对压力测量,并通过I2C或SPI接口数字传输数据。它的设计工作压力范围从0.4到7 bar,具有介质保护设计和耐氯凝胶涂层,使其成为恶劣环境下的理想选择。此外,它还可以在-20至+85°C的广泛温度范围内测量温度,是在恶劣环境中需要可靠和精确的压力和温度测量的应用的绝佳选择。MS5849-07BA传感器结合了压阻式压力单元和放大器A/D接口IC,全部封装

在一个坚固的QFN封装中。此封装包括一个接地的金属环,用于屏蔽电子元件并促进O型环的安全安装。传感器处理测量的压力和温度信号,将其转换为24位数据字。它还存储了六个独特的系数,使主微控制器单元(MCU)处理时能够对压力和温度测量进行高度准确的软件校正。如前所述,Pressure 23 Click - 07BA可以使用4线SPI串行接口和I2C接口与主机MCU通信。SPI接口支持高达10MHz的时钟频率,而I2C时钟支持高达3.4MHz。可以通过5个COMM SEL跳线选择所需的通信接口,其中默认设置为SPI。如果您的目

标是I2C,您可以通过ADDR SEL跳线选择I2C地址(默认设置为0)。所选择的通信接口在配置过采样率和根据应用需求优化速度和功耗方面提供了灵活性。除了通信引脚外,此板还使用了中断INT引脚,该引脚将在不同条件下触发,例如压力和温度阈值、ADC转换完成等。此Click board™只能在3.3V逻辑电压水平下操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了包含功能和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Pressure 23 Click - 07BA 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 Select / ID COMM
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
Interrupt
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Pressure 23 Click - 07BA 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
BarGraph 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32GXXX MCU MB 1 Micro B Conn - upright/background 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
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

该库包含 Pressure 23 Click - 07BA 驱动程序的 API。

关键功能:

  • pressure2307ba_get_measurement_data - Pressure 23 07BA 获取测量数据的函数。

  • pressure2307ba_get_calibration_data - Pressure 23 07BA 获取校准数据的函数。

  • pressure2307ba_read_adc - Pressure 23 07BA ADC 数据读取函数。

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 23 07BA Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Pressure 23 07BA Click board by reading and displaying
 * the pressure and temperature measurements.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * The initialization of I2C or SPI module and log UART.
 * After driver initialization, the app sets the default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * The demo application reads and displays the Pressure [mBar] 
 * and Temperature [degree Celsius] data.
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author MikroE Team
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pressure2307ba.h"

static pressure2307ba_t pressure2307ba;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    pressure2307ba_cfg_t pressure2307ba_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.
    pressure2307ba_cfg_setup( &pressure2307ba_cfg );
    PRESSURE2307BA_MAP_MIKROBUS( pressure2307ba_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = pressure2307ba_init( &pressure2307ba, &pressure2307ba_cfg );
    if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( PRESSURE2307BA_ERROR == pressure2307ba_default_cfg ( &pressure2307ba ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }

    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, " _______________________ \r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    static float temperature, pressure;
    if ( PRESSURE2307BA_OK == pressure2307ba_get_measurement_data( &pressure2307ba, &pressure, &temperature ) )
    {
        log_printf( &logger, " Pressure    : %.2f mBar \r\n", pressure );
        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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