中级
30 分钟

使用APM-16D24-310-DF8/TR8和TM4C1294NCZAD测量环境光强度

更好的光线,更好的视野

Ambient 19 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

Ambient 19 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1294NCZAD

将环境光转换为最准确的勒克斯值。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Ambient 19 Click基于Everlight Electronics的APM-16D24-310-DF8/TR8,这是一款数字I2C接口传感器,集成了环境光传感器(ALS)、接近传感器(PS)和红外LED(IR LED)。ALS可以感知与人眼响应匹配的环境光强度,并使设备能够实现显示调暗或照明亮度控制功能,有助于降低功耗。此外,接近传感器使用红外LED反射功能来检测物体的“远近”,触发设备的开关或其他特定功能。APM-16D24-310-DF8/TR8内置了三个光电二极管,其中每个光电二极管响应不同的光谱。这个功能可以区分不同的光源,并根据不同的光源推导出不同的光照度转换公式。此外,环境光传感器具有灵活广

泛的工作范围,最大分辨率为0.0023勒克斯/计数,全范围可检测的照度为57880勒克斯。集成的接近功能具有可调的红外脉冲数,从1到256,并具有灵活的红外LED驱动电流,以满足不同的应用要求。集成的滤波器还可以减少不需要的红外信号和环境噪音。APM-16D24-310-DF8/TR8不需要特定的上电顺序,但需要1.8V的电压来正确工作其接口和逻辑部分。因此,使用了一个小型的调节LDO,MAX8511,从5V或3.3V的mikroBUS™电源轨提供1.8V。Ambient 19 Click通过最大时钟频率为400kHz的标准I2C 2-Wire接口与MCU通信,可以通过软件寄存器进行完全可调。由于传感器的操作需

要3.3V的电源,因此这个Click board™还具有PCA9306和SN74LVC1T45电压级转换器。I2C接口总线被路由到电压级转换器,允许这个Click board™正常工作于3.3V和5V的MCU。它还具有另一个中断信号,路由到mikroBUS™插座上的INT引脚,指示特定的中断事件发生,比如检测到光强度的显著变化。这个Click board™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平来工作。这样,既能够使用3.3V又能够使用5V的MCU都能够正常使用通信线路。然而,这个Click board™配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可以用作进一步开发的参考。

Ambient 19 Click top side image
Ambient 19 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)

1024

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

212

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
PB4
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

Ambient 19 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 Ambient 19 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • ambient19_measure_light_level - 此函数从两个通道读取原始ALS数据,然后根据这些读数测量光照水平的勒克斯值。

  • ambient19_read_raw_proximity - 此函数读取接近传感器的原始PS和IR数据。

  • ambient19_clear_interrupts - 此函数通过清除INT_FLAG寄存器来清除所有中断。

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 Ambient19 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Ambient 19 click board by measuring 
 * the ambient light level in Lux.
 *
 * 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, then reads the ambient light level in Lux as well as 
 * the raw proximity data of PS and IR leds and displays the results on the USB UART. 
 * By default, the data ready interrupt triggers upon every ADC cycle which will be 
 * performed every 500ms approximately.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ambient19.h"

static ambient19_t ambient19;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    ambient19_cfg_t ambient19_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.
    ambient19_cfg_setup( &ambient19_cfg );
    AMBIENT19_MAP_MIKROBUS( ambient19_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == ambient19_init( &ambient19, &ambient19_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( AMBIENT19_ERROR == ambient19_default_cfg ( &ambient19 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    if ( !ambient19_get_int_pin ( &ambient19 ) )
    {
        uint16_t lux, ps_data, ir_data;
        if ( AMBIENT19_OK == ambient19_measure_light_level ( &ambient19, &lux ) )
        {
            log_printf ( &logger, "\r\n Ambient light level [Lux]: %u\r\n", lux );
        }
        if ( AMBIENT19_OK == ambient19_read_raw_proximity ( &ambient19, &ps_data, &ir_data ) )
        {
            log_printf ( &logger, " PS data: %u\r\n", ps_data );
            log_printf ( &logger, " IR data: %u\r\n", ir_data );
        }
        ambient19_clear_interrupts ( &ambient19 );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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