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使用RPR-0521RS和STM32G474RE,开启响应您存在的沉浸式免提界面

一步一步地让生活更轻松

Proximity 11 Click with Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

Proximity 11 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G474RE

接近检测不再是科幻小说;它是一种现实,正在重新定义我们与世界的连接方式。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Proximity 11 Click 基于 ROHM Semiconductor 的 RPR-0521RS,这是一款数字环境光和接近传感器。它是一种准确且可靠的接近和环境光传感器,旨在用于使用 TFT 或 LCD 面板的应用中节省电力。 通过提供巨大的动态范围,RPR-0521RS 传感器允许放置在深色玻璃或半透明屏幕边框后面,也可以暴露在明亮的阳光下。 集成恒流 LED 驱动器的专有设计实现了即插即用的接近检测,范围从 1mm 到 100mm,无需校准程序。 通过在外壳内集成微光学元件,RPR-0521RS 极大地简化了应用设计。 使用 IR LED 检测物体的接近,IR LED 向物体发射光脉冲。 反射的 IR 光量由集成的 IR 光电二极管测量。 在 

LED 脉冲持续时间内,反射的 IR 光量被测量和集成。 在 LED 关闭状态下,也会测量和集成背景 IR 光。 然后从最终结果中减去背景 IR 光,从而实现准确的测量并减少背景 IR 噪声。 将其缩放为 16 位值后,最终结果以低/高字节格式在输出寄存器中可用。 通常,光敏元件对 IR 光最敏感。 人眼无法检测到 IR 光。因此,PD 元件必须过滤掉 IR 光,使得只有可见部分的光才能通过。 channel0 配备了这样的 PD,使其可用于 ALS 传感。 在 ALS 测量期间,两个通道都被测量。 RPR-0521RS 的数据表提供了一个转换公式,可以用来获得物理单位(lx)中的结果。 这些公式还考虑了来自通道 1 的 IR 测量,完全消除了其

对最终结果的影响。 通过调整积分时间(也称为过采样),可以完全消除荧光灯的闪烁效应。 广泛的中断引擎允许编写优化的固件。 四个寄存器用于指定 ALS 和接近测量的低和高阈值。 每当这些阈值被超过时,相应寄存器中的中断状态位将被设置。 用户可以将外部引脚分配给中断,因此每当发生中断事件时,MCU 都会收到警报。 每当超过编程次数(中断持久性)的阈值时,就会生成中断。 这有助于防止错误和不规则的中断报告。 Click board™ 设计为仅适用于 3.3V。当与使用 5V 通信电平的 MCU 一起使用时,应使用适当的电平转换电路。

Proximity 11 Click top side image
Proximity 11 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G474R 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 STM32G474RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G474RE front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

128k

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
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

Proximity 11 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 STM32G474RE 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
Nucleo-64 with STM32GXXX MCU Access 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 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

该库包含 这个库包含了Proximity 11 Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • proximity11_get - 此功能从所需寄存器读取接近值。

  • proximity11_update - 此功能更新用于计算照度的数据。如果更改 ALS 测量时间和 ALS 增益,应调用此功能。

  • proximity11_set_als_threshold_high - 此功能设置高 ALS 阈值。

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 Proximity11 Click example
 * 
 * # Description
 * This appication enables usage of the proximity and ambient light sensors
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes I2C driver and performs device initialization
 * 
 * ## Application Task  
 * Gets ALS and PS values and logs those values
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "proximity11.h"

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

static proximity11_t proximity11;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    proximity11_cfg_t cfg;
    uint8_t init_status;

    /** 
     * 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.

    proximity11_cfg_setup( &cfg );
    PROXIMITY11_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    proximity11_init( &proximity11, &cfg );

    Delay_ms( 500 );

    init_status = proximity11_default_cfg( &proximity11 );

    if ( init_status == 1 )
    {
        log_printf( &logger, "> app init fail\r\n" );
		while( 1 );
    }
    else if ( init_status == 0 )
    {
        log_printf( &logger, "> app init done\r\n" );
    }
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation

    uint16_t ps_value;
    float als_value;

    proximity11_get_ps_als_values( &proximity11, &ps_value, &als_value );

    log_printf( &logger, "PS  : %u [count]\r\n", ps_value );
    log_printf( &logger, "ALS : %.2f [Lx]\r\n\r\n", als_value );

    Delay_ms( 500 );

}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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