Infineon TLV493D - A1B6 MS2GO 3D 磁傳感器評(píng)估套件使用指南

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，磁傳感器的應(yīng)用越來越廣泛。Infineon 的 TLV493D - A1B6 MS2GO 3D 磁傳感器評(píng)估套件為工程師們提供了一個(gè)便捷的平臺(tái)，用于熟悉和評(píng)估 3D 霍爾傳感器 TLV493D - A1B6。今天，我們就來詳細(xì)了解一下這個(gè)評(píng)估套件。

文件下載：TLV493DA1B62GOKITTOBO1.pdf

一、套件概述

1.1 硬件概述

該套件包含以下主要部分：

• 3D 評(píng)估板（EvalBoard）：這是一塊基于 XMC2Go - Kit 的即用型印刷電路板（PCB），上面集成了 3D 霍爾傳感器 TLV493D - A1B6。更多技術(shù)文檔和詳細(xì)描述可在 http://www.infineon.com/xmc2go 找到。
• 獨(dú)立鐵氧體塊磁鐵：尺寸為 7x7x5 mm。
• USB 電纜：用戶需要自行準(zhǔn)備一根一端為 micro USB 接口（用于連接 EvalBoard），另一端為常規(guī) USB 接口（用于連接 PC）的電纜。

1.2 軟件

運(yùn)行該套件所需的軟件可在 Infineon 網(wǎng)站上免費(fèi)下載。軟件包包含以下內(nèi)容：

• 圖形用戶界面（GUI）：用于傳感器評(píng)估。
• 固件：用于燒錄到 XMC 微控制器中，以實(shí)現(xiàn)與傳感器的底層通信。
• USB 驅(qū)動(dòng) J - Link：由 Segger 提供，用于建立 USB 連接。

該軟件設(shè)計(jì)用于 Windows 7 和 Windows 10 系統(tǒng)，兼容 32 位和 64 位系統(tǒng)類型。不過，對(duì)于舊版本 Windows 系統(tǒng)的向后兼容性僅由 .NET 平臺(tái)保證，因?yàn)槲丛谂f操作系統(tǒng)上進(jìn)行特定測(cè)試。USB 協(xié)議支持 USB 2.0 和 USB 3.0。

1.3 硬件擴(kuò)展

不同擴(kuò)展使用的磁鐵材料和尺寸各有不同，例如操縱桿擴(kuò)展使用的是軸向磁化的鐵氧體磁鐵，而旋轉(zhuǎn)旋鈕擴(kuò)展使用的是徑向磁化的釹鐵硼磁鐵。

二、評(píng)估板詳細(xì)介紹

2.1 硬件修訂歷史

評(píng)估板有不同的版本，每個(gè)版本都有相應(yīng)的更改說明，例如在版本 3.2 中實(shí)現(xiàn)了傳感器 VDD 控制，將傳感器 VDD 引腳連接到 XMC 引腳 P1.0 等。

2.2 可選外部電源

評(píng)估板通常通過 USB 電纜供電，但也可以使用外部電源。使用外部電源時(shí)，需連接 5V DC 電源到 micro USB 插頭，板上的電壓調(diào)節(jié)器會(huì)將電壓轉(zhuǎn)換為 3.3V 供微控制器和 3D 磁傳感器使用。不過，不建議在通過 USB 供電時(shí)給 X1 的 VDD 引腳（3.3V）額外供電，以免與板上電源沖突。

2.3 引腳頭連接器

引腳頭 X1 和 X2 可用于擴(kuò)展評(píng)估板或?qū)?XMC1100 進(jìn)行測(cè)量，其引腳順序與 XMC1100 微控制器在 TSSOP - 16 引腳封裝中的引腳圖相對(duì)應(yīng)。引腳頭 X3 可直接訪問 3D 磁傳感器的引腳。

2.4 評(píng)估板原理圖

文檔中提供了評(píng)估板不同模塊的原理圖，包括 3D 磁傳感器、電壓調(diào)節(jié)器、LED 等，這些原理圖可用于設(shè)計(jì)定制 PCB，但系統(tǒng)級(jí)的正確功能以及驗(yàn)證和測(cè)試由用戶負(fù)責(zé)。

三、軟件安裝

3.1 評(píng)估軟件安裝步驟

1. 下載軟件：通過 [https://www.infineon.com/cms/en/product/promopages/sensors - 2go/](https://www.infineon.com/cms/en/product/promopages/sensors - 2go/) 下載最新版本的 3D 磁傳感器 2 Go GUI。
2. 開始安裝：解壓下載的 .zip 文件，雙擊 .msi 文件啟動(dòng)安裝程序，按照提示逐步操作。
3. 接受許可協(xié)議：仔細(xì)閱讀許可協(xié)議并勾選接受條款。
4. 選擇安裝路徑：軟件需要 SEGGER J - Link 驅(qū)動(dòng)和 .NET 框架版本 4.5 或更高版本，若未安裝可勾選相應(yīng)選項(xiàng)。
5. 確認(rèn)安裝設(shè)置：點(diǎn)擊“Install”開始安裝。
6. 完成安裝：安裝完成后點(diǎn)擊“Finish”關(guān)閉安裝程序。
7. 啟動(dòng)軟件：通過開始菜單找到 Infineon Technologies > 3D Sensor 2go Kit，點(diǎn)擊 3D 2Go 打開應(yīng)用程序。

3.2 驅(qū)動(dòng)安裝

為了實(shí)現(xiàn) 3D 磁傳感器 2 Go 套件與 PC 的通信，需要安裝 J - Link 驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)包含在 GUI 安裝程序中，安裝過程中會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。若遇到問題，可從 https://www.segger.com/downloads/jlink 直接下載最新版本。安裝步驟如下：

1. 啟動(dòng)安裝：運(yùn)行下載的驅(qū)動(dòng)可執(zhí)行文件或等待 3D 磁傳感器 2 Go 安裝程序打開安裝窗口，點(diǎn)擊“Next”。
2. 接受許可協(xié)議：閱讀并接受許可協(xié)議，點(diǎn)擊“I Agree”。
3. 選擇安裝選項(xiàng)：確?！癐nstall USB Driver for J - Link”選項(xiàng)處于激活狀態(tài)，點(diǎn)擊“Next”。
4. 選擇安裝文件夾：建議保持默認(rèn)設(shè)置，點(diǎn)擊“Install”開始安裝。
5. 完成安裝：安裝完成后點(diǎn)擊“Finish”關(guān)閉安裝程序。

四、3D 磁傳感器評(píng)估

4.1 開始測(cè)量

1. 連接評(píng)估板：使用 USB 電纜將評(píng)估板連接到 PC，評(píng)估板上的電源 LED 亮起表示供電正常。
2. 打開 GUI：通過開始菜單中的快捷方式打開 3D 2Go GUI，在列表中找到 XMC2Go 板，若未找到需檢查連接和驅(qū)動(dòng)安裝情況。點(diǎn)擊“Connect to selected programmer”按鈕建立與套件的連接，首次連接時(shí)會(huì)將固件下載到 XMC1100，評(píng)估板上的電源 LED 會(huì)閃爍。
3. 選擇傳感器模式：GUI 會(huì)自動(dòng)檢測(cè)傳感器類型，可選擇不同的配置模式，如超低功耗模式、低功耗模式、快速模式和主控制模式等。選擇模式后點(diǎn)擊“Start”開始測(cè)量。

4.2 圖形視圖

圖形視圖可顯示 X、Y 和 Z 方向的磁場(chǎng)測(cè)量值。左側(cè)有三個(gè)直方圖顯示每個(gè)測(cè)量樣本的磁場(chǎng)，右側(cè)表格顯示所有測(cè)量數(shù)據(jù)，包括溫度?？墒褂帽４姘粹o將測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)出為 .csv 文件，方便后續(xù)處理。

4.3 操縱桿視圖

該視圖是一個(gè)虛擬操縱桿的表示，配合 3D 磁傳感器 2 Go 套件的操縱桿適配器使用。軟件會(huì)測(cè)量三個(gè)維度的磁場(chǎng)并計(jì)算確定操縱桿位置所需的角度。

4.4 旋轉(zhuǎn)視圖

此視圖顯示磁場(chǎng)的球坐標(biāo)，包括半徑 r 以及角度 Phi 和 Theta，并通過圖形展示 3D 磁傳感器 2 Go 旋轉(zhuǎn)旋鈕附件。當(dāng)用戶轉(zhuǎn)動(dòng)硬件旋鈕時(shí)，GUI 中的指示器也會(huì)相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。

4.5 線性移動(dòng)視圖

該視圖用于配合線性滑塊擴(kuò)展，可測(cè)量滑塊中磁鐵的位置。具體操作可參考 [https://www.infineon.com/cms/en/product/promopages/sensors - 2go/#Add - ons - 3D - Magnetic - 2GO](https://www.infineon.com/cms/en/product/promopages/sensors - 2go/#Add - ons - 3D - Magnetic - 2GO) 上的相關(guān)視頻。

4.6 軸外視圖

此視圖用于配合軸外擴(kuò)展，可測(cè)量傳感器位于磁鐵側(cè)面時(shí)磁鐵的角度。同樣，詳細(xì)操作可參考上述鏈接中的視頻。

五、開發(fā)者示例代碼和 Arduino 支持

5.1 示例代碼

除了圖形用戶界面，還提供了一個(gè)底層庫作為使用 3D 磁傳感器進(jìn)行自主開發(fā)的快速入門點(diǎn)?？蓮?[https://www.infineon.com/cms/de/product/sensor/magnetic - sensors/magnetic - position - sensors/3dmagnetics/#!tools](https://www.infineon.com/cms/de/product/sensor/magnetic - sensors/magnetic - position - sensors/3dmagnetics/#!tools) 下載，庫中包含通用 C 代碼示例以及針對(duì)基于 XMC 的 3D 磁傳感器 2 Go 套件的具體實(shí)現(xiàn)。

5.2 Arduino 支持

3D 磁傳感器 2 Go 套件可以與 Arduino IDE 結(jié)合使用，提供了一個(gè)庫以實(shí)現(xiàn)快速評(píng)估。更多詳細(xì)信息和下載可在 [https://github.com/Infineon/TLV493D - A1B6 - 3DMagnetic - Sensor](https://github.com/Infineon/TLV493D - A1B6 - 3DMagnetic - Sensor) 找到。

總的來說，Infineon 的 TLV493D - A1B6 MS2GO 3D 磁傳感器評(píng)估套件為工程師們提供了一個(gè)全面、便捷的平臺(tái)，無論是對(duì)于初學(xué)者還是有經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)者，都能幫助他們快速熟悉和評(píng)估 3D 磁傳感器的性能。大家在使用過程中遇到過哪些有趣的問題或挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。