[STemWIN] Cyfrowy magnetometr na STM32 z graficzną prezentacją wyników

W projekcie wykorzystano zestaw STM32F429I-DISCOVERY (fotografia 1), który zawiera praktycznie wszystkie elementy niezbędne do jego implementacji. Z zewnątrz dołączono tylko sensor pola magnetycznego A1395 firmy Allegro MicroSystems (schemat blokowy pokazano na rysunku 2), cechujący się niewielkimi wymiarami (2 mm x 3 mm x 0,75 mm) i niewymagający stosowania dodatkowych elementów w celu przeprowadzenia pomiarów. Dany model czujnika oprócz uzyskania informacji o obecności pola i jego biegunowości pozwala także odczytać liczbową wartość indukcji. Schemat podłączenia czujnika do zestawu przedstawiono na rysunku 3.

Fot. 1.Elementy zestawu STM32F429IDISCOVERY

Rys. 2. Schemat blokowy układu czujnika A1395

Rys. 3. Schemat elektryczny podłączenia układu czujnika A1395 do zestawu STM32F429I-Discovery

 

Zgodnie z informacją zawartą w dokumentacji [1] czujnik może być zasilany napięciem Vcc = 2,5 V…3,5 V i wymaga dostarczenia napięcia referencyjnego w zakresie 2,5 V…Vcc. Wartość mierzonej indukcji magnetycznej jest konwertowana na wartość napięcia na wyjściu OUT, przy czym w przypadku braku pola magnetycznego napięcie to wynosi VREF/2, a w pozostałych jest odchylane w kierunku potencjału 0V lub VREF w zależności od biegunowości pola i proporcjonalnie do jego intensywności. Przy pomocy wbudowanego w mikrokontrolerze STM32F429ZIT6U przetwornika A/C z 12-bitową rozdzielczością napięcie na wyjściu czujnika jest mierzone (nóżka PC3, do której podłączony jest 13 kanał przetwornika) i przeliczane na wartość indukcji magnetycznej w gaussach i teslach zgodnie ze wzorami:

 

Warto tutaj dodać, że zastosowany czujnik A1395 jest jednym z czterech dostępnych czujników pola magnetycznego z rodziny A1395x, różniących się czułością (tabela 1). Im mniejsza czułość tym większy zakres mierzonych wartości indukcji magnetycznej.

 

Tab. 1. Czułość i zakres czujników pola magnetycznego z rodziny A139x

Model

Czułość [mV/G]

Zakres B [G], VREF=3V

A1391

1.25

±1200

A1392

2.50

±600

A1393

5

±300

A1395

10

±150

 

Wizualizację wyników pomiarów w postaci wykresu można stosunkowo łatwo zrealizować wykorzystując jeden z dostępnych widżetów biblioteki STemWin. Widżet GRAPH, którego strukturę przedstawiono na rysunku 4, umożliwia wyświetlenie wielu zbiorów danych (wykresów), a także informacji ich opisujących.

Rys. 4. Struktura widżetu GRAPH

 

Do pobrania

O autorze