探索我们最先进的解决方案,它能够感应沿三个垂直轴的磁场强度,为各种应用提供无与伦比的精度。
A
A
硬件概览
它是如何工作的?
3D Hall 2 Click 基于 Infineon 的 TLV493D-A1B6,这是一款低功耗的 3D 磁传感器。该传感器依赖霍尔效应来精确感应三个垂直轴上的磁场变化。内部传感元件是旋转的霍尔传感器板,连接到一个 12 位低噪声模数转换器(ADC),该转换器依次对每个传感器进行采样,通过 I2C 接口提供 12 位空间数据。还提供了一个额外的 8 位热传感器,用于热补偿。该磁传感器引脚数非常少(仅 6 个),封装在 SOP6 外壳中。因此,I2C 接口也用于复位,而中断引脚与 I2C 时钟线复用。中断是一个有用的功能,用于向主微控制器发出数据就绪事件的信号。为了更稳健的数据传输,设备还包含一个帧计数器,在每次传感器采样周期后增加。如果采样周期因任何原因停止,帧计数器将指示此问题,
应用程序能够采取必要的步骤。还实现了奇偶校验机制,以进一步提高数据传输的稳健性。传感器提供基于磁场强度的原始数据输出。测量受许多因素影响:IC 之间的制造差异会影响读数,即使同一 IC 内的霍尔板之间的微小差异也可能影响精度,尽管 IC 包含高度匹配的传感元件。此外,高度可能会影响读数,温度变化也是如此。因此,传感器 IC 配备了热传感器,用于测量环境温度的影响。与其他元素的影响导致的误差不同,热影响不是线性的,因此主固件应利用查找表(LUT)来处理几个热值,以实现线性响应。热传感器允许通过使用这种 LUT 表补偿将角度测量的误差范围从 ±2˚ 降低到 ±3˚。数据表包含完整的校准过程、基于原始传感器数据的角度计算以及用于转换热和磁数据的公
式。有两个配置寄存器用于设置工作参数。中断功能、热传感器可用性、电源模式、I2C 接口速度、数据奇偶校验和其他工作参数都包含在数据表中称为 MOD1 和 MOD2 的两个配置寄存器中。设备的 I2C 地址可以通过覆盖这两个寄存器中的相应 I2C 地址位来更改。I2C 从地址在启动时通过在前 200 µs 内采样 SDA(I2C 串行数据)引脚的状态来确定,此后地址保持固定直到下一个复位周期。I2C 引脚(SCL 和 SDA)连接到 Click board™ 的 mikroBUS™,以便于与开发系统接口。此 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压电平下工作。使用不同逻辑电平的 MCU 之前,板子必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了一个库,包含函数和示例代码,可用作进一步开发的参考。
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!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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
此库包含 3D Hall 2 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
c3dhall2_read_data
- 从寄存器读取数据的功能c3dhall2_get_axis_temp_data
- 获取温度和轴数据的功能c3dhall2_configuration
- 配置芯片进行测量的功能
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 C3dHall2 Click example
*
* # Description
*
* This application reads X/Y/Z hall axis and temperature
* data and converts it to human readable format.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and configures the click board.
*
* ## Application Task
* Reads X/Y/Z hall axis and Temperature data.
* All data logs on the USBUART every 200ms.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c3dhall2.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static c3dhall2_t c3dhall2;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
c3dhall2_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.
c3dhall2_cfg_setup( &cfg );
C3DHALL2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
c3dhall2_init( &c3dhall2, &cfg );
c3dhall2_default_cfg( &c3dhall2 );
}
void application_task ( void )
{
float xyz_axis[ 3 ] = { 0 };
float temperature = 0;
if ( C3DHALL2_OK == c3dhall2_get_axis_temp_data( &c3dhall2, &xyz_axis[ 0 ], &temperature ) )
{
log_printf( &logger, " Axis X: %.2f mT\r\n", xyz_axis[ 0 ] );
log_printf( &logger, " Axis Y: %.2f mT\r\n", xyz_axis[ 1 ] );
log_printf( &logger, " Axis Z: %.2f mT\r\n", xyz_axis[ 2 ] );
log_printf( &logger, " Temperature: %.2f C\r\n\n", temperature );
Delay_ms ( 200 );
}
}
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
/*!
* \file
* \brief C3dHall2 Click example
*
* # Description
*
* This application reads X/Y/Z hall axis and temperature
* data and converts it to human readable format.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and configures the click board.
*
* ## Application Task
* Reads X/Y/Z hall axis and Temperature data.
* All data logs on the USBUART every 200ms.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c3dhall2.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static c3dhall2_t c3dhall2;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
c3dhall2_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.
c3dhall2_cfg_setup( &cfg );
C3DHALL2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
c3dhall2_init( &c3dhall2, &cfg );
c3dhall2_default_cfg( &c3dhall2 );
}
void application_task ( void )
{
float xyz_axis[ 3 ] = { 0 };
float temperature = 0;
if ( C3DHALL2_OK == c3dhall2_get_axis_temp_data( &c3dhall2, &xyz_axis[ 0 ], &temperature ) )
{
log_printf( &logger, " Axis X: %.2f mT\r\n", xyz_axis[ 0 ] );
log_printf( &logger, " Axis Y: %.2f mT\r\n", xyz_axis[ 1 ] );
log_printf( &logger, " Axis Z: %.2f mT\r\n", xyz_axis[ 2 ] );
log_printf( &logger, " Temperature: %.2f C\r\n\n", temperature );
Delay_ms ( 200 );
}
}
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