中级
30 分钟

使用AD7740和PIC32MZ1024EFH064制作一个压控振荡器

电压到频率转换器

V to Hz 3 Click with PIC32MZ clicker

已发布 6月 25, 2024

点击板

V to Hz 3 Click

开发板

PIC32MZ clicker

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ1024EFH064

提供与输入电压成正比的精确输出频率。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

V to Hz 3 Click基于AD7740,这是一款CMOS同步电压-频率转换器(VFC),采用Analog Devices的电荷平衡转换技术。输入电压信号从其VIN端子从0V到5V应用于专有的前端,基于模拟调制器,将输入电压转换为输出脉冲串。根据模拟输入值,输出频率从由SPI可配置LTC6903可编程振荡器提供的输入频率的10%到90%不等,最大输入频率为1MHz。AD7740的模拟输入信号由开关电容调制器连续采样,采样率由主时钟

(AD7740的主要输入频率)设置。输入信号也可以缓冲,在应用于调制器的采样电容之前,将mikroBUS™插座的BUF引脚设置为高逻辑状态,隔离采样电容的充电电流与模拟输入引脚。AD7740还包含一个片上2.5V默认带隙基准,该基准输入到AD7740的核心,定义VFC的跨度。或者,可以使用外部基准通过将其应用于标记为REFIN的板载接头来覆盖内部基准。除了SPI通信,此Click板™还使用多个附加引脚。上面提到的BUF

引脚表示缓冲模式选择,而AN引脚表示存在外部模拟信号。启用的最后一个引脚是F信号,路由到mikroBUS™插座的INT引脚,也可以作为AD7740的输出频率,与FOUT端子相同。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择使用3.3V和5V逻辑电压电平。这样,允许3.3V和5V兼容的MCU正确使用通信线。然而,此Click板™配备了包含易于使用的功能和示例代码的库,可以用作进一步开发的参考。

V to Hz 3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

PIC32MZ Clicker 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位带有浮点单元的 Microchip PIC32MZ 微控制器,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 mikroProg 连接器,以及一个用于与外部电子设备接口的头部。得益于其紧凑的设计和清晰易识别的丝网标记,它提供了流畅且沉浸式的工作体验,允许在任

何情况下、任何地方都能访问。PIC32MZ Clicker 开 发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 PIC32MZ Clicker 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或通过外部 mikroProg 连接器为 PIC,dsPIC 或 PIC32 编程外,Clicker 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。USB Micro-B 连接可以提供多达 500mA 的电流,这足以操作所有板载和附加模块。所有 

mikroBUS™ 本身支持的通信方法都在这块板上,包 括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮以及若干按钮和 LED 指示灯。PIC32MZ Clicker 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

PIC32MZ clicker double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Microchip

引脚数

64

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Input Indicator
RE4
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
RG9
CS
SPI Clock
RG6
SCK
SPI Data OUT
RG7
MISO
SPI Data IN
RG8
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Buffered Mode
RB3
PWM
AD7740 Frequency
RB5
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

V to Hz 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ clicker front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以PIC32MZ clicker作为您的开发板开始。

PIC32MZ clicker front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Micro B Connector Clicker Access - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 V to Hz 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • vtohz3_set_input_frequency - 此函数启用并设置可编程振荡器的输出频率,即AD7740的输入频率。

  • vtohz3_read_an_pin_voltage - 此函数读取AN引脚的AD转换结果,并将其转换为相应的电压水平。

  • vtohz3_get_frequency - 此函数将电压转换为估计的输出频率,以赫兹为单位

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief VtoHz3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the V to Hz 3 click board by calculating
 * the estimated output frequency from the input voltage.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and sets the input frequency.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the input voltage from AN pin and calculates the output frequency from it.
 * The results are being displayed on the USB UART approximately once per second.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "vtohz3.h"

static vtohz3_t vtohz3;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;        /**< Logger config object. */
    vtohz3_cfg_t vtohz3_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    vtohz3_cfg_setup( &vtohz3_cfg );
    VTOHZ3_MAP_MIKROBUS( vtohz3_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == vtohz3_init( &vtohz3, &vtohz3_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    
    vtohz3_set_input_frequency ( &vtohz3, VTOHZ3_DEFAULT_IN_FREQUENCY );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float voltage;
    if ( VTOHZ3_OK == vtohz3_read_an_pin_voltage ( &vtohz3, &voltage ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Voltage : %.2f V\r\n", voltage );
        log_printf( &logger, " Output frequency : %lu Hz\r\n\n", 
                    vtohz3_get_frequency ( &vtohz3, voltage, VTOHZ3_VREF_INTERNAL_2V5 ) );
    }
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。