探索FRDMSTBI - NMH1000屏蔽板：開啟磁傳感器評估新旅程

在電子工程師的日常工作中，評估各類傳感器是一項常見且重要的任務。今天，我們就來深入了解一下NXP的FRDMSTBI - NMH1000屏蔽板，它是評估NMH1000磁傳感器的得力工具。

文件下載：NXP Semiconductors FRDMSTBI-NMH1000擴展板.pdf

一、重要注意事項

在開始使用這個評估套件之前，有必要了解一些重要信息。該套件僅用于工程開發(fā)或評估目的，它是將樣品IC預焊接在印刷電路板上，方便我們訪問輸入、輸出和電源端子。但要注意，它并非參考設計，最終應用設備的性能很大程度上取決于印刷電路板布局、散熱設計以及電源濾波、瞬態(tài)抑制和I/O信號質(zhì)量等因素。而且，由于產(chǎn)品的開放式結(jié)構(gòu)，我們需要自行采取適當?shù)撵o電放電預防措施。若有任何安全方面的擔憂，可聯(lián)系NXP的銷售和技術(shù)支持服務。

三、準備工作

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板配對使用，不過NXP為FRDM - KE15Z MCU板提供了一個演示項目用于評估。

3.3 靜電處理要求

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

3.4 最低系統(tǒng)要求

使用該評估板需要一臺運行Windows 10的PC工作站和一塊Freedom FRDM - KE15Z MCU板。

3.5 軟件

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

四、硬件認識

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，支持I2C模式或獨立模式。它可以通過Arduino接口輕松連接到NXP Freedom MCU板進行評估，推薦使用FRDM - KE15Z。我們可以使用NXP提供的組件庫通過終端程序連接兩塊板來評估NMH1000磁傳感器，也可以獨立使用。無論哪種使用方式，硬件都有助于我們進行軟件開發(fā)。

4.2 NMH1000磁傳感器板特性

NMH1000是一款霍爾效應磁場傳感器，對垂直穿過應用印刷電路板表面的磁場最為敏感。它具有以下顯著特點：

• 低電壓運行：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)級的 - 40°C至85°C。
• 可選模式豐富：獨立模式下可通過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用戶模式下可通過數(shù)據(jù)位選擇閾值和采樣率（0.1Hz至100Hz）。
• 二進制狀態(tài)硬件引腳輸出：在I2C用戶模式下極性可編程。
• 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與外部主機的示例框圖。圖1展示了I2C電路設置，此時NMH1000模式設置為VDD，輸出信號發(fā)送到主機；圖2展示了獨立模式電路設置，NMH1000模式設置為GND，輸出信號同樣發(fā)送到主機。

  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。屏蔽板帶有標準Arduino接口，可以與NXP Freedom MCU板配對進行用戶評估和軟件開發(fā)。NXP還為FRDM - KE15Z板提供了演示項目和硬件設計文件，方便我們快速進行評估和原型設計。同時，我們還可以通過不同的跳線和接口來選擇接口或傳感器模式、閾值、采樣率等參數(shù)，詳細信息如下：

• 接口或傳感器模式選擇：I2C模式通過設置J1的1 - 2，J7和J8閉合；獨立模式設置J1的2 - 3，J7和J8斷開。
• 獨立模式參數(shù)選擇：閾值選擇通過跳線J9，采樣率選擇通過跳線J10。
• I2C接口：通過J5提供，包括J5 - 9（SDA，串行數(shù)據(jù)）和J5 - 10（SCL，串行時鐘）。
• 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J2進行。
• 電源和接地：VDD通過J6 - 2 / J6 - 4提供，通常由Freedom MCU板（如FRDM - KE15Z）供電；GND通過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 測試點

  測試點如TP1（VDD）、TP2（GND）等，方便我們進行電路測試和調(diào)試。

  4.4.3 跳線

  跳線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用戶或獨立）。

  4.4.4 開關(guān)

  開關(guān)如SH1 - SH5，在電路中起到短路等作用。

  4.5 硬件設計文件

  FRDMSTBI - NMH1000屏蔽板的設計文件可以在NMH1000產(chǎn)品頁面的“工具和軟件”標簽下找到并下載。

  4.6 原理圖、板布局和物料清單

  評估板的原理圖、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的設計資源標簽下。

五、硬件配置

圖4展示了將FRDMSTBI - NMH1000評估板與標準Arduino接口和FRDM - KE15Z Freedom MCU板結(jié)合的典型硬件配置。NXP提供了一個組件庫軟件示例用于快速評估和原型設計，該演示項目針對FRDM - KE15Z，位于https://www.nxp.com/products/sensors/magnetic - sensors/nmh1000 - ultra - low - power - and - low - voltage - magnetic - switch:NMH1000的“設計資源”、“BSP”、“驅(qū)動程序和中間件”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、免責聲明、商標等內(nèi)容。例如，NXP對文檔信息的準確性和完整性不做任何陳述或保證，對使用這些信息的后果不承擔責任；產(chǎn)品銷售遵循商業(yè)銷售的一般條款和條件等。我們在使用產(chǎn)品時，需要仔細閱讀這些法律信息，確保合規(guī)使用。

在實際的電子設計工作中，F(xiàn)RDMSTBI - NMH1000屏蔽板為我們評估NMH1000磁傳感器提供了一個便捷的平臺。大家在使用過程中有沒有遇到過什么有趣的問題或者有什么獨特的使用經(jīng)驗呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。