Utilizando o acelerômetro e LED RGB da FRDM KL25Z no mbed

28/09/2016

ÍNDICE DE CONTEÚDO

Neste artigo, iremos imprimir os valores dos eixos X, Y e Z que serão fornecidos pelo acelerômetro da FRDM-KL25Z via protocolo I2C e, conforme haja variação de aceleração, o LED RGB da placa irá alterando suas cores. Para isso, utilizaremos o código de exemplo entregue pela plataforma mbed.

FRDM – KL25Z

A plataforma FRDM KL25z foi desenvolvida pela NXP e integra um microcontrolador ARM Cortex M0+, oferecendo 16KB de RAM, 128KB de Flash, 2 canais de SPI, 2 canais de I2C, 3 canais de UART, 6 canais de PWM, 6 canais de ADC e GPIOs. Entre os periféricos dessa placa, destacam-se:

MMA8451Q – acelerômetro de 3 eixos;
LED RGB;
Sensor de Toque Capacitivo;
Pinout compatível Anduino UNO R3;
Interface de programação/debug openSDA.

A figura 1 exibe a FRDM KL25Z e indica qual o conector USB usado para programação/depuração:

Plataforma FRDM - KL25Z — Figura 1- Plataforma FRDM – KL25Z

Mbed

Para utilizarmos a plataforma de desenvolvimento online, devemos ter uma conta com um login e senha para plataforma mbed. Se você ainda não tem uma conta, clique aqui.

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Depois de entrarmos no site, devemos clicar no ícone “compiler” e automaticamente seremos redirecionados para a IDE online, conforme exibido na figura 2 a seguir:

Primeiramente, devemos selecionar a plataforma que iremos utilizar em nosso projeto, como demonstra a figura 3.

Figura 3- Selecionando a plataforma FRDM-KL25Z

Após selecionarmos a plataforma, deveremos clicar no ícone New e posteriormente em New Program. Note que abrirá uma tela contendo a plataforma utilizada, template e o nome do código. Clique no ícone ao lado da opção de template e selecione o arquivo “ Example program for FRDM boards with a Freescale MMA8451Q ac”, conforme exibido na figura 4:

Figura 4 – Selecionando o exemplo do acelerômetro

Posteriormente, abrirá o projeto e devemos clicar em main.cpp para termos acesso ao seguinte código:

#include "mbed.h"
#include "MMA8451Q.h" // incluindo a biblioteca do acelerômetro

#if   defined (TARGET_KL25Z) || defined (TARGET_KL46Z)
  PinName const SDA = PTE25;
  PinName const SCL = PTE24;
#elif defined (TARGET_KL05Z)
  PinName const SDA = PTB4;
  PinName const SCL = PTB3;
#elif defined (TARGET_K20D50M)
  PinName const SDA = PTB1;
  PinName const SCL = PTB0;
#else
  #error TARGET NOT DEFINED
#endif

#define MMA8451_I2C_ADDRESS (0x1d<<1)

int main(void)
{
    MMA8451Q acc(SDA, SCL, MMA8451_I2C_ADDRESS); // definindo os pinos de I2C da FRDM KL25Z 
    PwmOut rled(LED1); 
    PwmOut gled(LED2);
    PwmOut bled(LED3);

    printf("MMA8451 ID: %d\n", acc.getWhoAmI());

    while (true) {
        float x, y, z;
        x = abs(acc.getAccX()); // armazenando o valor da componente x
        y = abs(acc.getAccY()); // armazenando o valor da componente y
        z = abs(acc.getAccZ()); // armazenando o valor da componente z
        rled = 1.0f - x; //intensidade da componente x, representada pela cor vermelha
        gled = 1.0f - y; //intensidade da componente y, representada pela cor verde
        bled = 1.0f - z; //intensidade da componente z, representada pela cor azul
        wait(0.1f);
        printf("X: %1.2f, Y: %1.2f, Z: %1.2f\n", x, y, z);
    }
}

Em seguida, clique em “compile” e note que será feito o download do arquivo bin, de acordo com a figura 5.

Figura 5 – Compilando e baixando o arquivo bin

Instalando o firmware de bootloader

É fundamental a instalação do firmware de bootloader fornecido pela plataforma mbed, para realizarmos nossas aplicações na FRDM- KL25Z. As instruções abaixo explicam como realizar tal procedimento:

1- Mantenha o botão de reset pressionado e em seguida, conecte sua FRDM-KL25 ao computador. Note que a plataforma aparecerá em seu monitor, como um disco chamado “BOOTLOADER”, conforme ilustra a figura 6.

2 – Faça o download do firmware s.19, clicando aqui.

3 – Extraia o arquivo baixado e copie-o para o disco BOOTLOADER.

4 – Desconecte sua FRDM e conecte-a novamente ao computador.

Após realizar as etapas acima, abrirá um disco com o nome “MBED”, conforme demonstra a figura 7.

Transferindo a aplicação para o microcontrolador

Selecione o arquivo .bin que foi baixado anteriormente, e arraste-o até MBED (F:) (figura 8).

OBS: Note que o LED D4 da placa irá piscar, indicando a transferência do firmware.

Figura 8 – Transferindo arquivo.bin para a placa.

Comunicação Serial

Para imprimir os valores fornecidos pelo acelerômetro, iremos utilizar o programa Docklight. Após a realização do download e instalação deste programa, basta configurá-lo conforme as figuras 9 e 10.

Figura 9 – Docklight License Registration

Devemos configurar a porta de comunicação entre a plataforma FRDM-KL25Z e o PC, conforme demonstrado na figura 11.

Figura 11 – Configurando a porta COM para leitura do acelerômetro

Clique em “Ok” e em seguida clique na seta de “play” para que então os dados do acelerômetro sejam impressos no computador de acordo com a figura 12.

Figura 12 – Imprimindo dados do acelerômetro

LED RGB

Para finalizarmos, observe em sua placa que conforme você a mexer, os valores impressos de x, y e z variam e as cores do LED RGB também se alteram (Figura 13 e 14).