FRDM-STBI-NPM8快速入门

上次修改时间: Jun 20, 2025支持 FRDM-STBI-NPM8

本文档内容

  • 1

    开箱即用
  • 2

    套件内含物/装箱单
  • 3

    硬件介绍
  • 4

    配置硬件

1. 开箱即用

1.1 开箱即用

FRDM-STBI-NPM8是一款评估板,集成了所有必要的接头、跳线和信号测试点,可用于快速评估NPM8压力传感器。

本文档旨在帮助用户快速设置、配置和操作FRDM-STBI-NPM8评估板。

2. 套件内含物/装箱单

FRDM-STBI-NPM8盒内含:

  • 兼容Arduino Uno接头的FRDM-STBI-NPM8 Shield板
  • 10根跳线,用于硬件配置

2.1 其它硬件

FRDM-STBI-NPM可与多种恩智浦MCU板配对,但为FRDM-MCXW71 MCU板提供了一个演示项目用于评估。更多信息请见第3节。

3. 硬件介绍

3.1 套件概述

FRDM-STBI-NPM8 Shield板包含一个NPM8传感器。NPM8是一款完全集成的工业压力监测传感器(IPMS),搭载了一个可编程的8位CPU (S08系列),支持有线和无线通信。

FRDM-STBI-NPM8 Shield板可以轻松通过Arduino接头连接到恩智浦Freedom MCU板进行评估(详见第4节)。建议使用以下板:

  • FRDM-MCXW71
  • 在本版本的板上未安装,因为这些模块并非主要配置目标;
  • 为确保该板符合FCC要求以及欧盟《无线设备指令》(RED)对电磁兼容性(EMC)的规定,本版本中不得安装此类元件。

有关物料清单(BOM)的详细信息,请参阅原理图和板布局及物料清单;更多内容请参考NPM8数据手册。

3.2 Shield板的特性

NPM8系列是一组完全集成的工业压力监测传感器(IPMS),支持90kPa至1500kPa的绝对压力测量。这些传感器采用双轴加速度传感器架构,封装尺寸为4mm×4mm×1.98mm,经过优化以实现超低功耗,典型待机电流仅为180nA。

NPM8Kx4S IPMS集成了一个8位微控制器(MCU),并提供7个通用输入输出端口、一个客户端SPI接口,以及一个双通道定时器/脉宽调制(PWM)模块,以实现系统控制与通信功能。

特性包括:

  • 绝对压力范围:90kPa至1500kPa
  • 带低功耗AFE的变送器测量接口:
    • 10位补偿型压力传感元件
    • 8位补偿型内部器件温度测量
    • 8位补偿型内部器件电压测量
  • 8位S08紧凑型指令集控制器:
    • 64字节低功耗常开非易失性存储器(NVM)参数寄存器
    • 512字节SRAM
    • 16kB Flash存储器 (预留512字节用于恩智浦系数)
  • 本机无线双向通信:
    • 315MHz或434MHz的射频发射
    • 125kHz数据接收
  • 有线通信:
    • 客户端SPI接口支持主机访问内部外设、寄存器和存储器
    • 主机SPI和控制器I²C可通过软件驱动启用
  • 小型封装:4mmx4mmx1.98mm。QFN,24引脚,0.5mm间距
  • 目标应用:空气压缩机、气动工具、棘轮扳手、喷漆设备
  • 低功耗,可使用纽扣电池为传感器供电
  • 温度范围:-40°C至125°C
  • 符合恩智浦标准工业任务剖析的认证要求

3.3 Shield板的推荐组件

图1标识了板上的重要组件。

Figure 1. NPM8 shield board – primary features

Figure 1. NPM8 shield board – primary features

FRDM-STBI-NPM8 Shield板带有标准的Arduino Uno接头,可与恩智浦Freedom MCU板配对,用于用户评估和软件开发。为了快速评估和原型制作,恩智浦提供了针对FRDM-MCXW71板的演示项目以及硬件设计文件。

3.4 支持BDM

标准2x3接头引脚排列(见图1),用于典型的后台调试模式(BDM)接口电缆。提供一个常开瞬时按键开关,用于将RSTb拉低。提供一个常闭瞬时按键开关,用于中断NPM8的电源(作为BDM访问的一部分)。

3.5 FRDM-STBI-NPM8硬件设计文件

FRDM-STBI-NPM8 Shield板的设计文件可以从NPM8产品页面的“工具和软件”选项卡下找到并下载。

4. 配置硬件

4.1 配置硬件

图2展示了典型的硬件配置,其中将带有标准Arduino接头的FRDM-STBI-NPM8评估板与FRDM-MCXW71 MCU板结合使用。硬件配置说明见表1。

Figure 2. NPM8 shield mounted atop FRDM-MCXW71 development board

Figure 2. NPM8 shield mounted atop FRDM-MCXW71 development board

图3展示了FRDM-STBI-NPM8在其独立配置下作为IN100 BLE Nano Beacon的主机运行。IN100在无代码模式下运行,无需进行固件开发,使用户能够快速配置和部署低功耗蓝牙应用。硬件配置说明见表2。

Figure 2. NPM8 shield mounted atop FRDM-MCXW71 development board

Figure 2. NPM8 shield mounted atop FRDM-MCXW71 development board

恩智浦提供软件(SW)包来支持两种配置的评估:为FRDM-MCXW71和NanoBeacon IN100(独立模式)设计的演示项目。这些软件包演示可以在NPM8网页上访问。

设计资源

板信息

除了用于NPM8工业压力监测传感器的NPM8 Freedom Shield评估板页面外,还可以访问: