初学者
10 分钟

使用AK09919和TM4C123GH6PZL为地图旋转和用户定向提供准确的航向信息

适用于定制行人导航系统或地图航向应用的三轴磁力计

Compass 8 Click with EasyMx PRO v7 for Tiva

已发布 7月 01, 2024

点击板

Compass 8 Click

开发板

EasyMx PRO v7 for Tiva

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C123GH6PZL

将您的项目转变为一个精确的数字罗盘,适用于需要精确方向和方位的应用

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Compass 8 Click 基于 AKM Semiconductor 的 AK09919,这是一款 3 轴电子罗盘 IC,专为精确罗盘应用而设计。AK09919 使用高灵敏度霍尔传感器技术,具有 0.15µT/LSB 的典型灵敏度,可以检测 X、Y 和 Z 轴上的地磁。它集成了磁传感器、传感器驱动电路、信号放大链和信号处理的算术电路。AK09919 的主要特点包括多种操作模式,如关机、单次测量、连续测量和自检模式。关机模式在设备不使用时节省能源,单次测量模式允许按需进行精确读数,连续测量模式为实时应用提供持续数据,自检模式确保传感器正常工作。此外,磁传感器溢出监视功能管理磁传感器中的溢出情况,确保即使在强磁场中也能获得准确

读数。AK09919 还具有内置振荡器,提供稳定的内部时钟源,保持一致的性能和时间准确性。上电复位电路确保设备在上电时正确初始化,防止错误读数。自检功能使用内部磁源,无需外部设备即可验证传感器的准确性和功能。内置磁灵敏度调节电路优化了不同环境和应用中的性能。此外,16 样本 FIFO 数据缓冲区允许高效的数据处理,减少了频繁的处理器干预需求。此板非常适合连续数据采集的地图航向和行人导航系统应用。Compass 8 Click 使用标准 I2C 双线接口与 MCU 通信,最大时钟频率为 400kHz,完全可以通过软件寄存器调整。AK09919 不需要特定的上电顺序,但其接口和逻辑部分需要 1.8V 电压才能正常工

作。因此,使用了一个小型调节 LDO AP2112,从 mikroBUS™ 电源轨提供 1.8V。这个调节器可以通过 mikroBUS™ 插座的 EN 引脚激活,同时提供设备使能功能。由于传感器运行需要 1.8V 电源,此 Click board™ 还具有 PCA9306 电压电平转换器,使 AK09919 能够正确地与 3.3V 和 5V MCU 一起工作。此 Click board™ 可以在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下工作,通过 VCC SEL 跳线选择。因此,3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线。此外,此 Click board™ 配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Compass 8 Click hardware overview image

功能概述

开发板

EasyMx PRO v7 for TIVA 是第七代 ARM 开发板,专为快速开发嵌入式应用而设计。它支持德州仪器的一系列32位 ARM 微控制器,并具有诸如强大的板载 mikroProg 程序员和通过 USB-B 的在线电路调试器等独特功能集。开发板布局合理,设计周到,确保最终用户在一个地方可以找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。通过为每个端口提供两种不同的连接器,EasyMx PRO v7 for TIVA 允许您比以往更高效地连接附件板、传感器和自定义电子产品。EasyMx PRO v7 for TIVA 开发板的每个部分都

包含了使同一板块运行最高效的必要组件。集成的 mikroProg 是一个快速的 USB 2.0 程序器,具备 mikroICD 硬件在线电路调试器,提供许多有价值的编程/调试选项,并与 Mikroe 软件环境无缝集成。此外,它还包括一个为开发板提供的干净且调节过的电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括外部 12V 电源供应,7-23V AC 或 9-32V DC 通过 DC 连接器/螺丝端子,以及通过 USB Type-B (USB-B) 连接器的电源。通信选项包括 USB-UART、USB-HOST/DEVICE、CAN 和 Ethernet,还包括广受好评

的 mikroBUS™ 标准、一个用于 TFT 板线产品的显示选项,以及一个标准 TQFP 插座,适用于第七代 MCU 卡。此插座覆盖了广泛的 32 位 TIVA 系列 ARM Cortex-M4 MCUs。EasyMx PRO v7 for TIVA 是 Mikroe 生态系统中快速开发的重要组成部分,由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

EasyMx PRO v7 for Tiva horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

7th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

10

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

100

RAM (字节)

100

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Device Enable
PE0
RST
ID COMM
PB0
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB3
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Compass 8 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyMx PRO v7a for STM32 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyMx PRO v7 for Tiva作为您的开发板开始。

EasyMx PRO v7a for STM32 front image hardware assembly
Buck 22 Click front image hardware assembly
EasyMx PRO? v7 for STM32 MCUcard with STM32F407VGT6 front image hardware assembly
v7 TQFP 2SOC MB 1 - 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 Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
EasyPIC PRO v7a MCU Selection Necto Step hardware assembly
EasyPIC PRO v7a Display Selection Necto Step hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

此款Click板可通过两种方式进行接口连接和监控:

  • Application Output - 在调试模式下,使用“Application Output”窗口进行实时数据监控。按照本教程正确设置它。

软件支持

库描述

该库包含 Compass 8 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • compass8_get_magnetic_data - 此函数通过 I2C 串行接口读取原始磁传感器测量数据,并计算磁通密度 [微特斯拉]

  • compass8_set_operation_mode - 此函数通过 I2C 串行接口设置所需的传感器操作模式

  • compass8_sw_reset - 此函数通过 I2C 串行接口执行软件重置

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 main.c
 * @brief Compass 8 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for the Compass 8 Click driver.
 * The library initializes and defines the I2C drivers to 
 * write and read data from registers, as well as the default 
 * configuration for reading measurement data.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * The initialization of the I2C module, log UART, and additional pins.
 * After the driver init, the app executes a default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * This example demonstrates the use of the Compass 8 Click board.
 * Measures and displays magnetic flux density in microtesla (uT) for X-axis, Y-axis, and Z-axis.
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "compass8.h"

static compass8_t compass8;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    compass8_cfg_t compass8_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * 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.
    compass8_cfg_setup( &compass8_cfg );
    COMPASS8_MAP_MIKROBUS( compass8_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == compass8_init( &compass8, &compass8_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( COMPASS8_ERROR == compass8_default_cfg ( &compass8 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    compass8_axes_t axis; 
    if ( COMPASS8_OK == compass8_get_magnetic_data( &compass8, &axis ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " X-axis: %.2f uT\r\n", axis.x );
        log_printf( &logger, " Y-axis: %.2f uT\r\n", axis.y );
        log_printf( &logger, " Z-axis: %.2f uT\r\n", axis.z );
        log_printf( &logger,  "--------------------\r\n" );
        Delay_ms ( 100 );
    }
}

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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