中级
30 分钟

使用ICP-20100和STM32F030RC快速测量气压

监测空气状况

Pressure 20 Click with UNI Clicker

已发布 6月 26, 2024

点击板

Pressure 20 Click

开发板

UNI Clicker

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F030RC

在任何地方监测大气压力变化。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Pressure 20 Click基于TDK InvenSense的ICP-20100,这是一种高精度、低功耗的气压和温度传感器解决方案。它集成了一个电容式压力传感器,用于监测从30kPa到110kPa的压力变化,精度为±20Pa,具有宽工作温度范围。ICP-20100实现了业界最低的0.4Pa RMS压力噪声,同时保持了最低的功耗,并具有优异的温度稳定性,温度系数为±0.4Pa/°C。该MEMS传感器由一个电容式压力传感器组成,其电容随施加的压力变化。同一个MEMS传感

器上的集成温度传感器可以进行精确的温度测量。其他业界领先的特性包括20位输出数据、可编程数字滤波器、校准、FIFO和可编程中断。Pressure 20 Click允许使用I2C和SPI接口,I2C最大频率为1MHz,SPI通信的最大频率为12MHz。可以通过将标有COMM SEL的SMD跳线置于适当位置来进行选择。注意,所有跳线的位置必须在同一侧,否则Click板™可能会无响应。当选择I2C接口时,ICP-20100允许使用标有ADDR SEL的SMD跳线选择其

I2C从设备地址的最低有效位(LSB)。此Click板™还具有一个附加中断引脚,路由到mikroBUS™插座上的INT引脚,当发生特定中断事件(如FIFO溢出/欠载、阈值超限等)时,指示系统。该Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下运行。在使用不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压转换。此外,该Click板™配备了包含函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Pressure 20 Click top side image
Pressure 20 Click bottom side image

功能概述

开发板

UNI Clicker 是一款紧凑型开发板,设计为一体化解决方案,它将 Click 板™ 的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它支持广泛的微控制器,如 Microchip、ST、NXP 和 TI 等厂商的不同 ARM、PIC32、dsPIC、PIC 和 AVR(不论其引脚数量),具备四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™ 连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个调试器/程序员连接器,以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。得益于创新的制造技术,它允许您迅速构建具有独特功能和特性的小工

具。UNI Clicker 开发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 UNI Clicker 的编程方式,使用第三方程序员或通过板载 JTAG/SWD 头连接的 CODEGRIP/mikroProg 外,UNI Clicker 板还包括一个为开发套件提供的干净且调节过的电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Type-C(USB-C)连接器,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚 合物/锂离子电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本身支持的通信方法(加上 USB

 HOST/DEVICE)都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、为 MCU 卡提供的标准化插座(SiBRAIN 标准),以及几个用户可配置的按钮和 LED 指示灯。UNI Clicker 是 Mikroe 快速开发生态系统的一个重要组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 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,它涵盖了原型制作的许多方面。

UNI clicker double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

256

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32768

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PC4
CS
SPI Clock
PA5
SCK
SPI Data OUT
PA6
MISO
SPI Data IN
PA7
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
PA11
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB6
SCL
I2C Data
PB7
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Pressure 20 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

UNI Clicker front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以UNI Clicker作为您的开发板开始。

UNI Clicker front image hardware assembly
Thermo 28 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for STM32F745VG front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
UNI Clicker MB 1 - upright/with-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
Necto image step 7 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 Pressure 20 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • pressure20_get_int_pin - 这个函数返回INT引脚的逻辑状态。

  • pressure20_clear_interrupts - 这个函数读取并清除中断状态寄存器。

  • pressure20_read_data - 这个函数读取压力(单位:毫巴)和温度(单位:摄氏度)数据。

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 Pressure20 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Pressure 20 click board by reading and displaying
 * the pressure and temperature data on the USB UART.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Waits for the data ready interrupt, clears the interrupts and than reads 
 * the pressure [mBar] and temperature [Celsius] data and displays them on the USB UART 
 * at the set output data rate (25Hz by default).
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pressure20.h"

static pressure20_t pressure20;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    pressure20_cfg_t pressure20_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.
    pressure20_cfg_setup( &pressure20_cfg );
    PRESSURE20_MAP_MIKROBUS( pressure20_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = pressure20_init( &pressure20, &pressure20_cfg );
    if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( PRESSURE20_ERROR == pressure20_default_cfg ( &pressure20 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    // Wait for the data ready interrupt
    while ( pressure20_get_int_pin ( &pressure20 ) );
    float pressure, temperature;
    if ( ( PRESSURE20_OK == pressure20_clear_interrupts ( &pressure20 ) ) &&
         ( PRESSURE20_OK == pressure20_read_data ( &pressure20, &pressure, &temperature ) ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Pressure: %.1f mBar\r\n", pressure );
        log_printf ( &logger, " Temperature: %.2f C\r\n\n", temperature );
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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