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你需要的傳感器這板子都有——ST X-NUCLEO-IKS01A1 擴(kuò)展板評(píng)測(cè)

傳感器 ST X-NUCLEO-IKS01A1 擴(kuò)展板

2016-02-23
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作者：風(fēng)子
來(lái)源：21ic

[導(dǎo)讀]
近年，以某疆為代表的無(wú)人機(jī)的崛起，掀起了一股無(wú)人機(jī)的熱潮，自己DIY一個(gè)小四軸無(wú)人機(jī)，更是作為電子工程師人人想做的香餑餑。

如上圖，完美的將擴(kuò)展板插到Nucleo地板上，再找一根MINI B接口的USB線，硬件環(huán)境就準(zhǔn)備好了。

2 軟件

硬件準(zhǔn)備好了，再看軟件。前面提到了，ST提供了官方固件包和例程：X-CUBE-MEMS1，可到官網(wǎng)下載(見(jiàn)附錄)，解壓后可得以下文件：

-Documentation 文檔，里面是對(duì)固件包函數(shù)的說(shuō)明

-Drivers 驅(qū)動(dòng)程序，包含了擴(kuò)展板板卡驅(qū)動(dòng)程序和所支持開發(fā)板芯片的HAL庫(kù)

-Projcet 工程，里面有很多例子，每一個(gè)例子都根據(jù)不同開發(fā)板有四個(gè)不同的工程

-Utilities PC端使用的軟件，是一個(gè)圖形和數(shù)據(jù)顯示的軟件，后面會(huì)用到

軟件方面，除了需要這個(gè)固件包，還需要安裝一個(gè)IDE開發(fā)環(huán)境以及對(duì)應(yīng)芯片的Pack，不過(guò)都是做電子的，這一步就默認(rèn)已經(jīng)有了，不介紹怎么安裝了，直接選擇一種工具測(cè)試，筆者這里選擇ARM-MDK編譯器。

例程測(cè)試

測(cè)試環(huán)境準(zhǔn)備好了，開始測(cè)試，選擇一個(gè)例程，考慮到演示的方便性和完整性，這里選擇DataLog這個(gè)工程，打開\STM32CubeExpansion_MEMS1_V2.0.0\Projects\Multi\Examples\DataLog\MDK-ARM\STM32L476RG-Nucleo文件夾里面的MDK工程文件，編譯之，正常的話沒(méi)錯(cuò)誤沒(méi)警告

然后點(diǎn)擊下載按鈕下載到開發(fā)板上，當(dāng)然編譯的時(shí)候還生成了.bin文件，可以使用st-link utility等其他工具下載，下載完成按下復(fù)位鍵，程序就開始運(yùn)行了，可以看到開發(fā)板上的綠燈閃爍，當(dāng)然，不要把USB線拔掉，后面會(huì)用它傳數(shù)據(jù)到電腦。

當(dāng)然，只是一個(gè)燈，肯定是看不出來(lái)什么的，所以就要用到下面這個(gè)軟件了，前面提到的，固件包里包含一個(gè)PC端軟件，就可以用于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，打開\STM32CubeExpansion_MEMS1_V2.0.0\Utilities\PC_software\Sensors_DataLog\Sensors_DataLog.exe文件，如圖

1. Nucleo開發(fā)板有個(gè)虛擬串口功能，此實(shí)驗(yàn)使用虛擬串口傳輸數(shù)據(jù)到電腦，所以需要選擇連接的串口號(hào)，一般默認(rèn)就是，可在設(shè)備管理器查看。

2. 選擇數(shù)據(jù)更新速度，可任意值，這里選擇100ms一次，也就是10Hz。

3. 選擇需要查看的數(shù)據(jù)，默認(rèn)全選。

4. 點(diǎn)擊start按鈕，就可以在右邊看到數(shù)據(jù)了。

上圖左邊小框中，會(huì)顯示傳感器的初始化狀態(tài)，右邊就是各項(xiàng)數(shù)據(jù)，具體如圖所示，可以看到氣壓，溫度，濕度，加速度，陀螺儀，磁場(chǎng)強(qiáng)度各項(xiàng)數(shù)據(jù)，下面大概解釋一下這些數(shù)據(jù)：

Timestamp：時(shí)間

P：大氣壓，單位 mbar(從左邊可以看到，下同)，

1 bar = 1000 mbar = 100 kPa

1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 = 101.325 kPa，

上圖中氣壓約為 1040 mbar = 104 kPa，接近標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

T：溫度，單位攝氏度，顯示溫度約106度，此時(shí)手機(jī)實(shí)時(shí)顯示溫度為6度，室內(nèi)溫度略高一點(diǎn)，且芯片運(yùn)行還會(huì)產(chǎn)生一定熱量，筆者把開發(fā)板放到室外連續(xù)運(yùn)行10分鐘后，顯示溫度為6.5度，可見(jiàn)測(cè)量進(jìn)度還是很高的。

H：相對(duì)濕度，是一個(gè)百分比，此時(shí)濕度約為64%，室內(nèi)，手機(jī)顯示為70%，室外陰天。

AccX, AccY ,AccZ：加速度的x,y,z,軸，單位 mg，1 mg = 10^-3 g(重力加速度)，由于開發(fā)板是平放的，Z軸數(shù)據(jù)為1001，也就是說(shuō)1.001 g，約等于重力加速度，x，y軸約等于零。

GyrX, GyrY , GyrZ：角速度的x,y,z,軸，單位 mdps，1 mdps = 10^-3 dps，即度/秒。

MagX, MagY , MagZ：磁場(chǎng)x,y,z,軸，單位mgauss ，1 mgauss = 10^-3 gauss = 10^-7 T

清楚了上面這些，再看數(shù)據(jù)就能看懂了。為了更直觀的顯示，軟件還做了圖形顯示窗口，點(diǎn)擊上方的Plot復(fù)選框，可以打開圖形顯示窗口，可以看到各種數(shù)據(jù)以折線圖的方式顯示出來(lái)。

溫度濕度氣壓前面已經(jīng)分析過(guò)來(lái)，再來(lái)看看加速度。我們知道物體在靜止的時(shí)候只受重力加速度的作用，所以加速度應(yīng)該約等于 1 g = 1000mg，那么我們將不同的方向向下，該方向就會(huì)受重力加速度作用，輸出的數(shù)據(jù)應(yīng)該約為1000，下面圖中顯示的測(cè)試結(jié)果可以證實(shí)：