探索接近检测的未知领域,见证其如何塑造技术格局。
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硬件概览
它是如何工作的?
Proximity 8 Click基于VCNL36687S,这是一款集成了VCSEL的接近传感器,具有Vishay的I2C接口。这是一款面向便携、移动和物联网应用的接近传感器,适用于需要近距离检测的场景。例如,在操作员接近时激活显示屏。传感器本身具有先进的模拟和数字前端电路,使其易于使用:通过I2C的单次操作即可设置触发接近检测。其余时间将处于待机模式,从而节省功耗。VCNL36687S具有12位ADC,因此输出数据为12位格式。有两个寄存器用于保存输出结果。除了四个最高有效位(MSB),PS数据输出高字节寄存器还包含一个位,指示设备进入阳光保护模式。通过写入一组CONFIG寄存器,可以配置VCNL36687S的操作。有四个配置寄存器,用于设置PS采样周期、中
断持久值、智能持久性、中断、工作模式等。VCNL36687S数据手册中给出了所有寄存器及其功能的详细列表。然而,Proximity 8 Click支持兼容mikroSDK的库,其中包含一组用于简化和加速开发的函数。有两对阈值寄存器,用于在测量值超过其设定值时触发中断。这些寄存器包含两个12位值,表示检测窗口的边界。每次超过其中一个值时,将生成中断,INT引脚将被置为低电平。中断标志位指示引发中断的条件。可以设置中断持久性,防止误触发:只有在连续多次测量值超过任一阈值后,INT引脚才会被置为低电平。该引脚连接到mikroBUS™ INT引脚,并由电阻上拉。VCNL36687S传感器的另一个特点是逻辑输出模式:物体的近距离将触发中断(INT引脚上的逻辑低电平)。
当物体移开时,INT引脚将取消置位(INT引脚上的逻辑高电平)。此模式与其他模式的区别在于,用户不必读取状态位来清除中断并取消INT引脚的置位。它将由高/低阈值自动控制。为了提高检测的可靠性,VCNL36687S采用了智能消除方案。它使用存储在寄存器中的值从输出测量中减去,从而减少串扰现象。阳光模式允许设备即使在阳光下暴露时也能使用。VCNL36687S由1.8V供电,因此需要使用电压调节器IC。VCNL36687S的逻辑部分允许其直接在3.3V下运行,因此如果Click board™与使用3.3V逻辑电平的MCU一起使用,则无需进行逻辑电平转换。然而,如果由使用5V逻辑电平的MCU运行,则需要进行适当的逻辑电平电压转换。
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
该库包含Proximity 8 Click驱动程序的 API。
关键功能:
proximity8_generic_read
- 此函数从所需寄存器读取数据proximity8_generic_write
- 此函数将数据写入所需寄存器proximity8_get_interrupt_state
- 此函数返回中断状态
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 Proximity8 Click example
*
* # Description
* This application enables usage of the proximity sensor
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initialization Driver init, test comunication and configuration chip for measurement
*
* ## Application Task
* Reads Proximity data and this data logs to the USBUART every 1500ms.
*
* *note:*
* The reading value and proximity of the data depend on the configuration.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "proximity8.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static proximity8_t proximity8;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
proximity8_cfg_t cfg;
uint16_t tmp;
uint16_t w_temp;
/**
* 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.
proximity8_cfg_setup( &cfg );
PROXIMITY8_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
proximity8_init( &proximity8, &cfg );
//Test Communication
proximity8_generic_read( &proximity8, PROXIMITY8_REG_DEVICE_ID, &tmp );
if ( tmp == PROXIMITY8_DEVICE_ID )
{
log_printf( &logger, "---- Comunication OK!!! ----\r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, "---- Comunication ERROR!!! ----\r\n" );
for ( ; ; );
}
proximity8_default_cfg( &proximity8 );
log_printf( &logger, "---- Start measurement ----\r\n" );
}
void application_task ( void )
{
uint16_t proximity;
proximity8_generic_read( &proximity8, PROXIMITY8_REG_PROX_DATA, &proximity );
proximity = ( proximity & 0x7FFF );
log_printf( &logger, " Proximity data: %d\r\n", proximity );
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
Delay_ms( 1500 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END