探索FRDMSTBI - NMH1000屏蔽板：開(kāi)啟磁傳感器評(píng)估新旅程

在電子工程師的日常工作中，評(píng)估各類(lèi)傳感器是一項(xiàng)常見(jiàn)且重要的任務(wù)。今天，我們就來(lái)深入了解一下NXP的FRDMSTBI - NMH1000屏蔽板，它是評(píng)估NMH1000磁傳感器的得力工具。

文件下載：NXP Semiconductors FRDMSTBI-NMH1000擴(kuò)展板.pdf

一、重要注意事項(xiàng)

在開(kāi)始使用這個(gè)評(píng)估套件之前，有必要了解一些重要信息。該套件僅用于工程開(kāi)發(fā)或評(píng)估目的，它是將樣品IC預(yù)焊接在印刷電路板上，方便我們?cè)L問(wèn)輸入、輸出和電源端子。但要注意，它并非參考設(shè)計(jì)，最終應(yīng)用設(shè)備的性能很大程度上取決于印刷電路板布局、散熱設(shè)計(jì)以及電源濾波、瞬態(tài)抑制和I/O信號(hào)質(zhì)量等因素。而且，由于產(chǎn)品的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，我們需要自行采取適當(dāng)?shù)撵o電放電預(yù)防措施。若有任何安全方面的擔(dān)憂(yōu)，可聯(lián)系NXP的銷(xiāo)售和技術(shù)支持服務(wù)。

三、準(zhǔn)備工作

3.1 套件內(nèi)容

FRDMSTBI - NMH1000套件包含一塊帶有Arduino接口的屏蔽板，這為后續(xù)的連接和使用提供了便利。

3.2 額外硬件

該屏蔽板可以與我們選擇的NXP MCU板配對(duì)使用，不過(guò)NXP為FRDM - KE15Z MCU板提供了一個(gè)演示項(xiàng)目用于評(píng)估。

3.3 靜電處理要求

由于該設(shè)備對(duì)靜電放電（ESD）敏感，在運(yùn)輸和處理過(guò)程中要格外小心。在拆包或處理硬件之前，必須使用接地帶或觸摸PC機(jī)箱等接地源。

3.4 最低系統(tǒng)要求

使用該評(píng)估板需要一臺(tái)運(yùn)行Windows 10的PC工作站和一塊Freedom FRDM - KE15Z MCU板。

3.5 軟件

要使用這個(gè)評(píng)估板，安裝軟件是必不可少的。所有列出的軟件都可以在評(píng)估板的信息頁(yè)面https://www.nxp.com/products/sensors/magnetic - sensors/nmh1000 - ultra - low - power - and - low - voltage - magnetic - switch:NMH1000上獲取。

四、硬件認(rèn)識(shí)

4.1 套件概述

FRDMSTBI - NMH1000屏蔽板集成了NMH1000全集成磁傳感器，具有小尺寸、低電流和低工作電壓的特點(diǎn)，支持I2C模式或獨(dú)立模式。它可以通過(guò)Arduino接口輕松連接到NXP Freedom MCU板進(jìn)行評(píng)估，推薦使用FRDM - KE15Z。我們可以使用NXP提供的組件庫(kù)通過(guò)終端程序連接兩塊板來(lái)評(píng)估NMH1000磁傳感器，也可以獨(dú)立使用。無(wú)論哪種使用方式，硬件都有助于我們進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。

4.2 NMH1000磁傳感器板特性

NMH1000是一款霍爾效應(yīng)磁場(chǎng)傳感器，對(duì)垂直穿過(guò)應(yīng)用印刷電路板表面的磁場(chǎng)最為敏感。它具有以下顯著特點(diǎn)：

• 低電壓運(yùn)行：可低至1.2V。
• 超低功耗：在1Hz采樣率下典型功耗僅為75nA。
• 寬工作溫度范圍：工業(yè)級(jí)的 - 40°C至85°C。
• 可選模式豐富：獨(dú)立模式下可通過(guò)3態(tài)硬件引腳選擇閾值（70高斯、140高斯或210高斯）和采樣率（0.1Hz、1.0Hz、10Hz）；I2C用戶(hù)模式下可通過(guò)數(shù)據(jù)位選擇閾值和采樣率（0.1Hz至100Hz）。
• 二進(jìn)制狀態(tài)硬件引腳輸出：在I2C用戶(hù)模式下極性可編程。
• 小尺寸封裝：DFN 1.4 x 1.4 x 0.85mm，6引腳，0.5mm間距。

  4.3 框圖示例

  文檔中給出了NMH1000與外部主機(jī)的示例框圖。圖1展示了I2C電路設(shè)置，此時(shí)NMH1000模式設(shè)置為VDD，輸出信號(hào)發(fā)送到主機(jī)；圖2展示了獨(dú)立模式電路設(shè)置，NMH1000模式設(shè)置為GND，輸出信號(hào)同樣發(fā)送到主機(jī)。

  4.4 套件特色組件

  從圖3和表1中，我們可以了解到板上重要組件的位置。屏蔽板帶有標(biāo)準(zhǔn)Arduino接口，可以與NXP Freedom MCU板配對(duì)進(jìn)行用戶(hù)評(píng)估和軟件開(kāi)發(fā)。NXP還為FRDM - KE15Z板提供了演示項(xiàng)目和硬件設(shè)計(jì)文件，方便我們快速進(jìn)行評(píng)估和原型設(shè)計(jì)。同時(shí)，我們還可以通過(guò)不同的跳線(xiàn)和接口來(lái)選擇接口或傳感器模式、閾值、采樣率等參數(shù)，詳細(xì)信息如下：

• 接口或傳感器模式選擇：I2C模式通過(guò)設(shè)置J1的1 - 2，J7和J8閉合；獨(dú)立模式設(shè)置J1的2 - 3，J7和J8斷開(kāi)。
• 獨(dú)立模式參數(shù)選擇：閾值選擇通過(guò)跳線(xiàn)J9，采樣率選擇通過(guò)跳線(xiàn)J10。
• I2C接口：通過(guò)J5提供，包括J5 - 9（SDA，串行數(shù)據(jù)）和J5 - 10（SCL，串行時(shí)鐘）。
• 輸出選擇：J11的6引腳輸出可連接到J4的4引腳或J3的8引腳。
• 上拉/下拉選擇：通過(guò)J2進(jìn)行。
• 電源和接地：VDD通過(guò)J6 - 2 / J6 - 4提供，通常由Freedom MCU板（如FRDM - KE15Z）供電；GND通過(guò)J6 - 6 / J6 - 7提供，同樣通常由Freedom MCU板供電。

  4.4.1 連接器

  不同的連接器有不同的功能和引腳定義，例如J3是八引腳連接器，J4是六引腳連接器等。

  4.4.2 測(cè)試點(diǎn)

  測(cè)試點(diǎn)如TP1（VDD）、TP2（GND）等，方便我們進(jìn)行電路測(cè)試和調(diào)試。

  4.4.3 跳線(xiàn)

  跳線(xiàn)用于選擇不同的工作模式和參數(shù)，如J1用于選擇接口模式（I2C用戶(hù)或獨(dú)立）。

  4.4.4 開(kāi)關(guān)

  開(kāi)關(guān)如SH1 - SH5，在電路中起到短路等作用。

  4.5 硬件設(shè)計(jì)文件

  FRDMSTBI - NMH1000屏蔽板的設(shè)計(jì)文件可以在NMH1000產(chǎn)品頁(yè)面的“工具和軟件”標(biāo)簽下找到并下載。

  4.6 原理圖、板布局和物料清單

  評(píng)估板的原理圖、板布局和物料清單位于https://www.nxp.com/products/sensors/magnetic - sensors/nmh1000 - ultra - low - power - and - low - voltage - magnetic - switch:NMH1000的設(shè)計(jì)資源標(biāo)簽下。

五、硬件配置

圖4展示了將FRDMSTBI - NMH1000評(píng)估板與標(biāo)準(zhǔn)Arduino接口和FRDM - KE15Z Freedom MCU板結(jié)合的典型硬件配置。NXP提供了一個(gè)組件庫(kù)軟件示例用于快速評(píng)估和原型設(shè)計(jì)，該演示項(xiàng)目針對(duì)FRDM - KE15Z，位于https://www.nxp.com/products/sensors/magnetic - sensors/nmh1000 - ultra - low - power - and - low - voltage - magnetic - switch:NMH1000的“設(shè)計(jì)資源”、“BSP”、“驅(qū)動(dòng)程序和中間件”下。我們可以下載帶有示例的NMH1000傳感器驅(qū)動(dòng)程序。

六、法律信息

文檔中還包含了一些法律信息，如定義、免責(zé)聲明、商標(biāo)等內(nèi)容。例如，NXP對(duì)文檔信息的準(zhǔn)確性和完整性不做任何陳述或保證，對(duì)使用這些信息的后果不承擔(dān)責(zé)任；產(chǎn)品銷(xiāo)售遵循商業(yè)銷(xiāo)售的一般條款和條件等。我們?cè)谑褂卯a(chǎn)品時(shí)，需要仔細(xì)閱讀這些法律信息，確保合規(guī)使用。

在實(shí)際的電子設(shè)計(jì)工作中，F(xiàn)RDMSTBI - NMH1000屏蔽板為我們?cè)u(píng)估NMH1000磁傳感器提供了一個(gè)便捷的平臺(tái)。大家在使用過(guò)程中有沒(méi)有遇到過(guò)什么有趣的問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的使用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。