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30 分钟

提供无与伦比的精度和多功能性,使用RedRock™ TMR传感器和STM32G474RE进行磁场检测

具有磁场强度洞察的TMR传感器

TMR mix-sens click with Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

TMR mix-sens click

开发板

Nucleo 64 with STM32G474RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G474RE

体验未来的磁感应技术,使用我们的TMR设备解决方案,提供推挽和模拟功能,以及实时磁场强度可视化,完美适用于需要高精度的应用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

TMR mix-sens Click 基于来自Coto Technology的三种不同TMR磁传感器,可以使用提供的磁铁操作,并通过LED提供传感器输出的即时视觉反馈。此Click板上的第一个传感器是RR121-1A23-311,这是一个单极、9高斯操作、10Hz感应频率、推挽输出传感器,平均功耗仅为240nA。该传感器通常用于检测接近或触发电池供电设备唤醒或开机。此Click板上的第二个传感器是RR121-3C63-311,这是一个双极、10高斯操作/-10高斯释放、500Hz感应频率、推挽输出传感器,平均功耗为1.7uA。该传感器通常用于旋转计数。此Click板上的第三个传感器是RR111-1DC2-331,它在-10至10高斯范围内提供与磁场强度成比例的线性电压

输出,灵敏度为-20 mv/V/G,平均电源电流为1.5mA。该传感器通常用于水平或距离感应应用,可以提供1mm的距离分辨率。除了通过mikroBUS访问三个传感器的输出并向主MCU获取信息外,每个传感器旁边的LED还提供了激活和停用每个传感器的视觉确认。当使用提供的磁铁或您选择的磁铁操作这些传感器时,与每个传感器相关的LED将激活以视觉指示磁场的感应。当RR121-1A23-311的操作场强达到9高斯并在释放场强达到5高斯时,LED2会亮起并关闭,提供4高斯的滞后现象。这可以通过将磁铁的北极或南极朝向传感器移动来演示。当RR121-3C63-311感应到10高斯或更大强度的南极场时,LED3会亮起,并保持亮起状态,直到感

应到10高斯或更大强度的北极场。这可以通过引入一个极性磁铁然后反转来演示。也可以通过旋转位于传感器旁边孔中的环形磁铁来演示。电路板顶部的半圆形九个LED阵列(LED4-LED12)用于RR111-1DC2-331传感器。请参阅上图中的LED编号。当传感器检测到北极、南极或无场时,这些LED会指示每个极性的强度。中间的LED(LD8)亮起以指示没有磁场(电压输出为Vdd/2)。使用LM3914指示RR111-1DC2-331传感器的线性输出强度。可以通过将磁铁的北极或南极朝向传感器移动来演示该传感器的操作。或者,可以通过旋转位于传感器旁边孔中的环形磁铁来演示。TMR mix-sens上的孔可以用于安装可旋转磁铁支架。

TMR mix-sens click hardware overview 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

Magnetic Analog Output
PA15
AN
Digital Omnipolar Output
PC12
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Digital Bipolar Output
PC8
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

TMR mix-sens 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
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 TMR mix-sens Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • tmrmixsens_generic_read - 通用读取函数

  • tmrmixsens_get_omnipolar - 获取全极性(OMN)引脚状态的函数

  • tmrmixsens_get_bipolar - 获取双极性(BI)引脚状态的函数

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 
 * \brief Tmrmixsens Click example
 * 
 * # Description
 * The TMR mix-sens Click has three types of magnetic field sensors: Two digital and one analog sensor. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and logger and makes an initial log.
 * 
 * ## Application Task  
 * Displays the ADC value of linear output and the states of bipolar and omnipolar indicators
 * on the USB UART each second.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "tmrmixsens.h"

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

static tmrmixsens_t tmrmixsens;
static log_t logger;

static uint16_t adc_value;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    tmrmixsens_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.

    tmrmixsens_cfg_setup( &cfg );
    TMRMIXSENS_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    tmrmixsens_init( &tmrmixsens, &cfg );
}

void application_task ( void )
{
    tmrmixsens_data_t tmp;
    
    tmp = tmrmixsens_generic_read ( &tmrmixsens );
    log_printf( &logger, " ADC value of linear output : %d \r\n", tmp );

    log_printf( &logger, " Bipolar response: " );
    if ( tmrmixsens_get_bipolar( &tmrmixsens ) == TMRMIXSENS_NORTH_POLE )
    {
        log_printf( &logger, " North pole is detected!\r\n" );
    }
    else if( tmrmixsens_get_bipolar( &tmrmixsens ) == TMRMIXSENS_SOUTH_POLE )
    {
        log_printf( &logger, " South pole is detected!\r\n" );
    }
    
    if ( tmrmixsens_get_omnipolar ( &tmrmixsens ) == 0 )
    {
        log_printf( &logger, " Omnipolar response: Either South or North pole is detected!\r\n" );
    }
    
    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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