中级
30 分钟

使用 TMAG5170 和 TM4C1294KCPDT 测量三轴磁通密度

每一步更加强大

3D Hall 10 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

3D Hall 10 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1294KCPDT

检测所有三个维度的磁场强度。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

3D Hall 10 Click基于TMAG5170,这是一个三维线性霍尔效应传感器,用于检测来自德州仪器的±25mT至±100mT范围内的磁场强度(X、Y和Z轴)。高度集成的设计在各种工业和个人电子应用中提供了灵活性和准确性,例如位置传感系统。精确的信号链和集成的12位ADC使高精度和低漂移磁场测量成为可能,同时支持高达20ksps的采样率。集成的角度计算引擎(CORDIC)使用两个用户选择的磁轴,

提供完整的360°角度位置信息,适用于轴内和轴外角度测量拓扑结构。该设备还具有磁增益和偏移校正功能,以减轻系统机械误差源的影响。3D Hall 10 Click通过寄存器可选的标准SPI接口与MCU通信,支持高达10MHz的高时钟速度,以适应任何组合的磁轴和温度测量。SPI通信具有用户启用的循环冗余校验,以增强数据完整性。一个标记为ALR并路由到mikroBUS™插座的INT引脚的专用警报引脚可

以在低功耗唤醒和休眠模式期间作为系统中断,并可以被MCU用来触发新的传感器转换。此外,TMAG5170提供多种诊断功能,以检测和报告系统和设备级别的故障。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V和5V逻辑电压水平,从而允许支持3.3V和5V的MCU正确使用通信线路。此外,此Click板™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。

3D Hall 10 Click top side image
3D Hall 10 Click bottom side image

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8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。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以

太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。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,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

128

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PH0
CS
SPI Clock
PQ0
SCK
SPI Data OUT
PQ3
MISO
SPI Data IN
PQ2
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Alert
PQ4
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

3D Hall 10 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始。

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
Buck 22 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
v8 SiBRAIN 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
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 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

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 3D Hall 10 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • c3dhall10_get_alert_pin - 这个函数返回警报 (ALR) 引脚的逻辑状态。默认情况下,警报引脚配置为转换完成中断。

  • c3dhall10_read_data - 这个函数读取新数据,包括X、Y和Z轴的值(单位为毫特斯拉,mT)以及温度(单位为摄氏度)。默认情况下,它还读取X和Y之间的角度(单位为度)以及幅度数据。

  • c3dhall10_write_frame - 这个函数通过使用SPI串行接口将所需数据写入所选寄存器。

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 3DHall10 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of 3D Hall 10 Click board by reading the magnetic
 * flux density from 3 axes, and the angle and magnitude between X and Y axes  
 * as well as the sensor internal temperature.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the Click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Waits for the conversion complete interrupt and then reads the new data from the sensor 
 * approximately every 100ms and displays the measurement values on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c3dhall10.h"

static c3dhall10_t c3dhall10;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    c3dhall10_cfg_t c3dhall10_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.
    c3dhall10_cfg_setup( &c3dhall10_cfg );
    C3DHALL10_MAP_MIKROBUS( c3dhall10_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == c3dhall10_init( &c3dhall10, &c3dhall10_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( C3DHALL10_ERROR == c3dhall10_default_cfg ( &c3dhall10 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    while ( c3dhall10_get_alert_pin ( &c3dhall10 ) );
    
    c3dhall10_data_t sensor_data;
    if ( C3DHALL10_OK == c3dhall10_read_data ( &c3dhall10, &sensor_data ) )
    {
        log_printf( &logger, " X-axis: %.1f mT\r\n", sensor_data.x_axis );
        log_printf( &logger, " Y-axis: %.1f mT\r\n", sensor_data.y_axis );
        log_printf( &logger, " Z-axis: %.1f mT\r\n", sensor_data.z_axis );
        log_printf( &logger, " Angle: %.1f Degrees\r\n", sensor_data.angle );
        log_printf( &logger, " Magnitude: %u\r\n", sensor_data.magnitude );
        log_printf( &logger, " Temperature: %.2f Celsius\r\n\n", sensor_data.temperature );
    }
}

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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