让我们揭示近距离检测带来的看不见的连接,增强您的日常体验。
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硬件概览
它是如何工作的?
Proximity 9 Click基于Vishay的VCNL4040,这是一款带有I2C接口的全集成近距离和环境光传感器。它是一款先进的16位环境光传感器(ALS),采用专有的Filtron™技术,提供接近人眼的光谱响应。ALS传感器还有助于减少荧光光源的闪烁和背景光消除,降低主机MCU的工作负载。该传感器内置了一个940 nm的IRED,由可编程的电流汇驱动器驱动。VCNL4040还具有热补偿功能,在-40°C至+85°C的范围内提供非常准确的读数。VCNL4040 IC的近距离感应(PS)部分实现了几种解决方案,用于改善对任何颜色物体的近距离检测。它依赖于从IRED发射器反射的红外光的检测。诸如对
红光的免疫性、智能串扰现象的减少、防止错误中断触发的智能持续时间方案、可编程IRED电流、可选择的采样分辨率和可选择的积分时间等功能,有助于实现可靠和准确的近距离检测。通过I2C接口可以从相应的寄存器获取ALS和PS传感器的处理读数。I2C总线线路路由到相应的mikroBUS™ I2C引脚:SCL是I2C时钟,SDA是I2C数据线。Proximity 9 click提供可编程中断引擎。INT引脚路由到mikroBUS™ INT引脚,并由板载电阻上拉。当断言时,它被驱动到低逻辑电平。中断可以编程为在PS阈值窗口超过时触发,触发一定次数(中断持久性)。有两种中断模式:正常模式下,中断将保持锁定,
直到主机固件读取中断状态标志。如果设置为逻辑模式,则当PS值升高到高阈值水平以上时,中断将被断言,当PS值下降到低阈值水平以下时,中断将被去除。当需要与某些外部电路进行自主操作时,逻辑模式很有用,而正常模式最适合与MCU一起使用。INT引脚路由到mikroBUS™的INT引脚。Click board™由mikroSDK库支持,该库包含简化开发的函数。mikroSDK函数有很好的文档记录,但仍需要VCNL4040的数据手册提供所有寄存器及其特定功能的列表。Click board™设计仅适用于3.3V。当与使用5V电平进行通信的MCU一起使用时,应使用适当的电平转换电路。
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 9 Click驱动程序的 API。
关键功能:
proximity9_check_int_pin
- INT引脚检查函数proximity9_check_int_flag
- INT标志检查函数proximity9_get_als_lux
- ALS获取函数
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
* \brief Proximity9 Click example
*
* # Description
* This application is proximity sensing (PS) and ambient light sensing (ALS) device.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes I2C interface and performs a device configurations.
*
* ## Application Task
* Performs a data reading and interrupt flag checking.
* Allows data and interrupt flags messages to be showed on the uart terminal.
*
* *note:*
* The ALS sensitivity depends on the ALS integration time setting.
* The longer integration time has higher sensitivity.
* The Proximity (PS) output data can be set to 12-bit or 16-bit resolution.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "proximity9.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static proximity9_t proximity9;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
proximity9_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.
proximity9_cfg_setup( &cfg );
PROXIMITY9_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
proximity9_init( &proximity9, &cfg );
proximity9_default_cfg( &proximity9 );
log_printf( &logger, "** Proximity 9 is initialized ** \r\n" );
log_printf( &logger, "************************************ \r\n" );
Delay_ms ( 300 );
}
void application_task ( )
{
uint8_t int_check;
uint16_t prox_data;
float als_data;
uint8_t temp;
als_data = proximity9_get_als_lux( &proximity9 );
proximity9_read_register( &proximity9, PROXIMITY9_PS_DATA_REG, &prox_data );
temp = PROXIMITY9_PS_IF_CLOSE_FLAG | PROXIMITY9_PS_IF_AWAY_FLAG;
int_check = proximity9_check_int_flag( &proximity9, temp );
log_printf( &logger, "** ALS: %.2f lux \r\n", als_data );
log_printf( &logger, "** PROXIMITY: %d \r\n", prox_data );
if ( int_check == PROXIMITY9_PS_IF_CLOSE_FLAG )
{
log_printf( &logger, "** Object is close! \r\n" );
log_printf( &logger, "************************************ \r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
}
if ( int_check == PROXIMITY9_PS_IF_AWAY_FLAG )
{
log_printf( &logger, "** Object is away!\r\n" );
log_printf( &logger, "************************************ \r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
}
if ( int_check == PROXIMITY9_INT_CLEARED )
{
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