探索FRDMSTBI - NMH1000屏蔽板：开启磁传感器评估新旅程

在电子工程师的日常工作中，评估各类传感器是一项常见且重要的任务。今天，我们就来深入了解一下NXP的FRDMSTBI - NMH1000屏蔽板，它是评估NMH1000磁传感器的得力工具。

文件下载：NXP Semiconductors FRDMSTBI-NMH1000扩展板.pdf

一、重要注意事项

在开始使用这个评估套件之前，有必要了解一些重要信息。该套件仅用于工程开发或评估目的，它是将样品IC预焊接在印刷电路板上，方便我们访问输入、输出和电源端子。但要注意，它并非参考设计，最终应用设备的性能很大程度上取决于印刷电路板布局、散热设计以及电源滤波、瞬态抑制和I/O信号质量等因素。而且，由于产品的开放式结构，我们需要自行采取适当的静电放电预防措施。若有任何安全方面的担忧，可联系NXP的销售和技术支持服务。

三、准备工作

3.1 套件内容

FRDMSTBI - NMH1000套件包含一块带有Arduino接口的屏蔽板，这为后续的连接和使用提供了便利。

3.2 额外硬件

该屏蔽板可以与我们选择的NXP MCU板配对使用，不过NXP为FRDM - KE15Z MCU板提供了一个演示项目用于评估。

3.3 静电处理要求

由于该设备对静电放电（ESD）敏感，在运输和处理过程中要格外小心。在拆包或处理硬件之前，必须使用接地带或触摸PC机箱等接地源。

3.4 最低系统要求

使用该评估板需要一台运行Windows 10的PC工作站和一块Freedom FRDM - KE15Z MCU板。

3.5 软件

要使用这个评估板，安装软件是必不可少的。所有列出的软件都可以在评估板的信息页面https://www.nxp.com/products/sensors/magnetic - sensors/nmh1000 - ultra - low - power - and - low - voltage - magnetic - switch:NMH1000上获取。

四、硬件认识

4.1 套件概述

FRDMSTBI - NMH1000屏蔽板集成了NMH1000全集成磁传感器，具有小尺寸、低电流和低工作电压的特点，支持I²C模式或独立模式。它可以通过Arduino接口轻松连接到NXP Freedom MCU板进行评估，推荐使用FRDM - KE15Z。我们可以使用NXP提供的组件库通过终端程序连接两块板来评估NMH1000磁传感器，也可以独立使用。无论哪种使用方式，硬件都有助于我们进行软件开发。

4.2 NMH1000磁传感器板特性

NMH1000是一款霍尔效应磁场传感器，对垂直穿过应用印刷电路板表面的磁场最为敏感。它具有以下显著特点：

• 低电压运行：可低至1.2V。
• 超低功耗：在1Hz采样率下典型功耗仅为75nA。
• 宽工作温度范围：工业级的 - 40°C至85°C。
• 可选模式丰富：独立模式下可通过3态硬件引脚选择阈值（70高斯、140高斯或210高斯）和采样率（0.1Hz、1.0Hz、10Hz）；I²C用户模式下可通过数据位选择阈值和采样率（0.1Hz至100Hz）。
• 二进制状态硬件引脚输出：在I²C用户模式下极性可编程。
• 小尺寸封装：DFN 1.4 x 1.4 x 0.85mm，6引脚，0.5mm间距。

  4.3 框图示例

  文档中给出了NMH1000与外部主机的示例框图。图1展示了I²C电路设置，此时NMH1000模式设置为VDD，输出信号发送到主机；图2展示了独立模式电路设置，NMH1000模式设置为GND，输出信号同样发送到主机。

  4.4 套件特色组件

  从图3和表1中，我们可以了解到板上重要组件的位置。屏蔽板带有标准Arduino接口，可以与NXP Freedom MCU板配对进行用户评估和软件开发。NXP还为FRDM - KE15Z板提供了演示项目和硬件设计文件，方便我们快速进行评估和原型设计。同时，我们还可以通过不同的跳线和接口来选择接口或传感器模式、阈值、采样率等参数，详细信息如下：

• 接口或传感器模式选择：I²C模式通过设置J1的1 - 2，J7和J8闭合；独立模式设置J1的2 - 3，J7和J8断开。
• 独立模式参数选择：阈值选择通过跳线J9，采样率选择通过跳线J10。
• I²C接口：通过J5提供，包括J5 - 9（SDA，串行数据）和J5 - 10（SCL，串行时钟）。
• 输出选择：J11的6引脚输出可连接到J4的4引脚或J3的8引脚。
• 上拉/下拉选择：通过J2进行。
• 电源和接地：VDD通过J6 - 2 / J6 - 4提供，通常由Freedom MCU板（如FRDM - KE15Z）供电；GND通过J6 - 6 / J6 - 7提供，同样通常由Freedom MCU板供电。

  4.4.1 连接器

  不同的连接器有不同的功能和引脚定义，例如J3是八引脚连接器，J4是六引脚连接器等。

  4.4.2 测试点

  测试点如TP1（VDD）、TP2（GND）等，方便我们进行电路测试和调试。

  4.4.3 跳线

  跳线用于选择不同的工作模式和参数，如J1用于选择接口模式（I²C用户或独立）。

  4.4.4 开关

  开关如SH1 - SH5，在电路中起到短路等作用。

  4.5 硬件设计文件

  FRDMSTBI - NMH1000屏蔽板的设计文件可以在NMH1000产品页面的“工具和软件”标签下找到并下载。

  4.6 原理图、板布局和物料清单

  评估板的原理图、板布局和物料清单位于https://www.nxp.com/products/sensors/magnetic - sensors/nmh1000 - ultra - low - power - and - low - voltage - magnetic - switch:NMH1000的设计资源标签下。

五、硬件配置

图4展示了将FRDMSTBI - NMH1000评估板与标准Arduino接口和FRDM - KE15Z Freedom MCU板结合的典型硬件配置。NXP提供了一个组件库软件示例用于快速评估和原型设计，该演示项目针对FRDM - KE15Z，位于https://www.nxp.com/products/sensors/magnetic - sensors/nmh1000 - ultra - low - power - and - low - voltage - magnetic - switch:NMH1000的“设计资源”、“BSP”、“驱动程序和中间件”下。我们可以下载带有示例的NMH1000传感器驱动程序。

六、法律信息

文档中还包含了一些法律信息，如定义、免责声明、商标等内容。例如，NXP对文档信息的准确性和完整性不做任何陈述或保证，对使用这些信息的后果不承担责任；产品销售遵循商业销售的一般条款和条件等。我们在使用产品时，需要仔细阅读这些法律信息，确保合规使用。

在实际的电子设计工作中，FRDMSTBI - NMH1000屏蔽板为我们评估NMH1000磁传感器提供了一个便捷的平台。大家在使用过程中有没有遇到过什么有趣的问题或者有什么独特的使用经验呢？欢迎在评论区分享交流。