Infineon TLV493D - A1B6 MS2GO 3D 磁传感器评估套件使用指南

在电子设计领域，磁传感器的应用越来越广泛。Infineon 的 TLV493D - A1B6 MS2GO 3D 磁传感器评估套件为工程师们提供了一个便捷的平台，用于熟悉和评估 3D 霍尔传感器 TLV493D - A1B6。今天，我们就来详细了解一下这个评估套件。

文件下载：TLV493DA1B62GOKITTOBO1.pdf

一、套件概述

1.1 硬件概述

该套件包含以下主要部分：

• 3D 评估板（EvalBoard）：这是一块基于 XMC2Go - Kit 的即用型印刷电路板（PCB），上面集成了 3D 霍尔传感器 TLV493D - A1B6。更多技术文档和详细描述可在 http://www.infineon.com/xmc2go 找到。
• 独立铁氧体块磁铁：尺寸为 7x7x5 mm。
• USB 电缆：用户需要自行准备一根一端为 micro USB 接口（用于连接 EvalBoard），另一端为常规 USB 接口（用于连接 PC）的电缆。

1.2 软件

运行该套件所需的软件可在 Infineon 网站上免费下载。软件包包含以下内容：

• 图形用户界面（GUI）：用于传感器评估。
• 固件：用于烧录到 XMC 微控制器中，以实现与传感器的底层通信。
• USB 驱动 J - Link：由 Segger 提供，用于建立 USB 连接。

该软件设计用于 Windows 7 和 Windows 10 系统，兼容 32 位和 64 位系统类型。不过，对于旧版本 Windows 系统的向后兼容性仅由 .NET 平台保证，因为未在旧操作系统上进行特定测试。USB 协议支持 USB 2.0 和 USB 3.0。

1.3 硬件扩展

除了提供的独立磁铁外，还有几种专用扩展可供选择，可安装到 3D 磁传感器 2 Go 套件上，包括：	类型	可订购部件编号（OPN）
操纵杆	JOYSTICKFOR3D2GOKITTOBO1
旋转旋钮	ROTATEKNOB3D2GOKITTOBO1
线性滑块	LINEARSLIDER2GOTOBO1
轴外扩展	OUTOFSHAFTFOR3D2GOTOBO1

不同扩展使用的磁铁材料和尺寸各有不同，例如操纵杆扩展使用的是轴向磁化的铁氧体磁铁，而旋转旋钮扩展使用的是径向磁化的钕铁硼磁铁。

二、评估板详细介绍

2.1 硬件修订历史

评估板有不同的版本，每个版本都有相应的更改说明，例如在版本 3.2 中实现了传感器 VDD 控制，将传感器 VDD 引脚连接到 XMC 引脚 P1.0 等。

2.2 可选外部电源

评估板通常通过 USB 电缆供电，但也可以使用外部电源。使用外部电源时，需连接 5V DC 电源到 micro USB 插头，板上的电压调节器会将电压转换为 3.3V 供微控制器和 3D 磁传感器使用。不过，不建议在通过 USB 供电时给 X1 的 VDD 引脚（3.3V）额外供电，以免与板上电源冲突。

2.3 引脚头连接器

引脚头 X1 和 X2 可用于扩展评估板或对 XMC1100 进行测量，其引脚顺序与 XMC1100 微控制器在 TSSOP - 16 引脚封装中的引脚图相对应。引脚头 X3 可直接访问 3D 磁传感器的引脚。

2.4 评估板原理图

文档中提供了评估板不同模块的原理图，包括 3D 磁传感器、电压调节器、LED 等，这些原理图可用于设计定制 PCB，但系统级的正确功能以及验证和测试由用户负责。

三、软件安装

3.1 评估软件安装步骤

1. 下载软件：通过 [https://www.infineon.com/cms/en/product/promopages/sensors - 2go/](https://www.infineon.com/cms/en/product/promopages/sensors - 2go/) 下载最新版本的 3D 磁传感器 2 Go GUI。
2. 开始安装：解压下载的 .zip 文件，双击 .msi 文件启动安装程序，按照提示逐步操作。
3. 接受许可协议：仔细阅读许可协议并勾选接受条款。
4. 选择安装路径：软件需要 SEGGER J - Link 驱动和 .NET 框架版本 4.5 或更高版本，若未安装可勾选相应选项。
5. 确认安装设置：点击“Install”开始安装。
6. 完成安装：安装完成后点击“Finish”关闭安装程序。
7. 启动软件：通过开始菜单找到 Infineon Technologies > 3D Sensor 2go Kit，点击 3D 2Go 打开应用程序。

3.2 驱动安装

为了实现 3D 磁传感器 2 Go 套件与 PC 的通信，需要安装 J - Link 驱动。驱动包含在 GUI 安装程序中，安装过程中会自动启动。若遇到问题，可从 https://www.segger.com/downloads/jlink 直接下载最新版本。安装步骤如下：

1. 启动安装：运行下载的驱动可执行文件或等待 3D 磁传感器 2 Go 安装程序打开安装窗口，点击“Next”。
2. 接受许可协议：阅读并接受许可协议，点击“I Agree”。
3. 选择安装选项：确保“Install USB Driver for J - Link”选项处于激活状态，点击“Next”。
4. 选择安装文件夹：建议保持默认设置，点击“Install”开始安装。
5. 完成安装：安装完成后点击“Finish”关闭安装程序。

四、3D 磁传感器评估

4.1 开始测量

1. 连接评估板：使用 USB 电缆将评估板连接到 PC，评估板上的电源 LED 亮起表示供电正常。
2. 打开 GUI：通过开始菜单中的快捷方式打开 3D 2Go GUI，在列表中找到 XMC2Go 板，若未找到需检查连接和驱动安装情况。点击“Connect to selected programmer”按钮建立与套件的连接，首次连接时会将固件下载到 XMC1100，评估板上的电源 LED 会闪烁。
3. 选择传感器模式：GUI 会自动检测传感器类型，可选择不同的配置模式，如超低功耗模式、低功耗模式、快速模式和主控制模式等。选择模式后点击“Start”开始测量。

4.2 图形视图

图形视图可显示 X、Y 和 Z 方向的磁场测量值。左侧有三个直方图显示每个测量样本的磁场，右侧表格显示所有测量数据，包括温度。可使用保存按钮将测量数据导出为 .csv 文件，方便后续处理。

4.3 操纵杆视图

该视图是一个虚拟操纵杆的表示，配合 3D 磁传感器 2 Go 套件的操纵杆适配器使用。软件会测量三个维度的磁场并计算确定操纵杆位置所需的角度。

4.4 旋转视图

此视图显示磁场的球坐标，包括半径 r 以及角度 Phi 和 Theta，并通过图形展示 3D 磁传感器 2 Go 旋转旋钮附件。当用户转动硬件旋钮时，GUI 中的指示器也会相应转动。

4.5 线性移动视图

该视图用于配合线性滑块扩展，可测量滑块中磁铁的位置。具体操作可参考 [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) 上的相关视频。

4.6 轴外视图

此视图用于配合轴外扩展，可测量传感器位于磁铁侧面时磁铁的角度。同样，详细操作可参考上述链接中的视频。

五、开发者示例代码和 Arduino 支持

5.1 示例代码

除了图形用户界面，还提供了一个底层库作为使用 3D 磁传感器进行自主开发的快速入门点。可从 [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) 下载，库中包含通用 C 代码示例以及针对基于 XMC 的 3D 磁传感器 2 Go 套件的具体实现。

5.2 Arduino 支持

3D 磁传感器 2 Go 套件可以与 Arduino IDE 结合使用，提供了一个库以实现快速评估。更多详细信息和下载可在 [https://github.com/Infineon/TLV493D - A1B6 - 3DMagnetic - Sensor](https://github.com/Infineon/TLV493D - A1B6 - 3DMagnetic - Sensor) 找到。

总的来说，Infineon 的 TLV493D - A1B6 MS2GO 3D 磁传感器评估套件为工程师们提供了一个全面、便捷的平台，无论是对于初学者还是有经验的开发者，都能帮助他们快速熟悉和评估 3D 磁传感器的性能。大家在使用过程中遇到过哪些有趣的问题或挑战呢？欢迎在评论区分享。