中级
20 分钟

使用 LES 25-NP 和 PIC32MZ1024EFH064 实现最高 25A 的电流检测

面向工业应用的精确且隔离的交流/直流/脉冲电流测量解决方案

Current Sens Click with PIC32MZ clicker

已发布 5月 19, 2025

点击板

Current Sens Click

开发板

PIC32MZ clicker

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ1024EFH064

测量高达 25A 的交流、直流及脉冲电流,完美适用于 UPS 系统与工业电力监测应用

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Current Sens Click 基于来自 LEM USA 的 LES 25-NP 电流传感器,这是一款闭环式多量程传感器,可精确检测高达 25A 的直流、交流及脉冲电流。该器件实现初级与次级电路之间的电气隔离,确保信号完整性与系统电气安全。LES 25-NP 支持模拟输出与数字输出(通过 ADC 转换)两种模式,便于灵活集成至各种系统中。其采用单极性直流供电,简化了电源设计。该传感器具备极低的零点漂移与出色的 dv/dt 抗扰能力,即使在电气噪声严重的环境下也能保持稳定可靠的测量表现。LES 25-NP 遵循多项国际安全与性能标准(包括 IEC 61800、IEC 62109、IEC 62477 

与 UL 508),非常适合用于交流变频驱动器、伺服电机控制器、直流电机转换器、电池供电系统、UPS、开关电源(SMPS)、焊接设备与太阳能逆变器等工业应用。在传感器上方设有跳线配置区域,可根据需求调整额定初级电流。LES 25-NP 支持三种不同的初级连接方式,可测量全电流、半电流或三分之一电流,显著提升在小电流应用中的分辨率。每根导线的初级电阻为 0.72mΩ。数据手册中提供了跳线设置与初级电流额定值、对应电阻及初级圈数之间的对应关系,便于用户根据需求进行配置。LES 25-NP 的模拟输出可通过 Microchip 的 MCP3201 转换为数字信

号。MCP3201 是一款 12 位逐次逼近型 ADC,支持 SPI 接口,或可直接将模拟信号发送至 mikroBUS™ 的 AN 引脚。输出选择可通过板载 SMD 开关 VOUT SEL 进行切换(AN 或 SPI 模式)。为了提供稳定的参考电压用于数字转换,MCP3201 搭配 MCP1525 精密 2.5V 电压参考源,确保转换过程一致准确,最终获得可靠的 12 位数字输出。本 Click 板™ 支持通过 VCC SEL 跳线选择 3.3V 或 5V 逻辑电平,兼容各种 MCU 平台。同时,板载还配套提供了易用的软件库与示例代码,可作为开发参考,加快系统集成与应用部署流程。

Current Sens Click hardware overview image

Volitage外部电源开启时,请勿触摸电路板!

注意: 本 Click board™ 在施加高电压时仅限专业人员操作使用。在处理危险电压时,必须特别小心,以确保人身安全。

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 Output
RE4
AN
ID SEL
RE5
RST
SPI Select / ID COMM
RG9
CS
SPI Clock
RG6
SCK
SPI Data OUT
RG7
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
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

Current Sens 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
Board mapper by product7 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

软件支持

库描述

Current Sens Click 演示应用程序使用 NECTO Studio开发,确保与 mikroSDK 的开源库和工具兼容。该演示设计为即插即用,可与所有具有 mikroBUS™ 插座的 开发板、入门板和 mikromedia 板完全兼容,用于快速实现和测试。

示例描述
本示例演示如何使用 Current Sens Click 板,通过读取并显示输入电流值来实现电流测量功能。

关键功能:

  • currentsens_cfg_setup - 初始化 Click 配置结构体。

  • currentsens_init - 初始化所有必要的引脚与外设。

  • currentsens_calib_offset - 校准零电流偏移值。

  • currentsens_calib_resolution - 在已知的负载电流(例如 3A)下校准测量分辨率。

  • currentsens_read_current - 读取当前输入电流值(单位:安培)。

应用初始化
初始化驱动程序,并在 3A 负载下进行零点偏移与数据分辨率的校准,以确保后续电流测量的准确性。

应用任务
主循环中,系统每秒左右读取一次输入电流值,并通过 USB UART 显示结果,适用于实时电流监控与调试场景。

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 Current Sens Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Current Sens Click board by reading and
 * displaying the input current measurements.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and calibrates the zero current offset and data resolution
 * at 3A load current.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the input current measurements and displays the results on the USB UART
 * approximately once per second.
 *
 * @note
 * The measurement range is approximately: +/- 85A.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "currentsens.h"

// Load current [A] used for the data resolution calibration process.
#define CURRENTSENS_CALIBRATING_CURRENT   3.0f

static currentsens_t currentsens;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    currentsens_cfg_t currentsens_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.
    currentsens_cfg_setup( &currentsens_cfg );
    CURRENTSENS_MAP_MIKROBUS( currentsens_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == currentsens_init( &currentsens, &currentsens_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_printf( &logger, " Calibrating zero current offset in 5 seconds...\r\n" );
    log_printf( &logger, " Make sure no current flows through the sensor during the calibration process.\r\n" );
    for ( uint8_t cnt = 5; cnt > 0; cnt-- )
    {
        log_printf( &logger, " %u\r\n", ( uint16_t ) cnt );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    if ( CURRENTSENS_ERROR == currentsens_calib_offset ( &currentsens ) )
    {
        log_error( &logger, " Calibrate offset." );
        for ( ; ; );
    }
    log_printf( &logger, " Offset calibration DONE.\r\n\n" );

    log_printf( &logger, " Calibrating data resolution in 5 seconds...\r\n" );
    log_printf( &logger, " Keep the load current set at %.1fA during the calibration process.\r\n", 
                CURRENTSENS_CALIBRATING_CURRENT );
    for ( uint8_t cnt = 5; cnt > 0; cnt-- )
    {
        log_printf( &logger, " %u\r\n", ( uint16_t ) cnt );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    if ( CURRENTSENS_ERROR == currentsens_calib_resolution ( &currentsens, CURRENTSENS_CALIBRATING_CURRENT ) )
    {
        log_error( &logger, " Calibrate resolution." );
        for ( ; ; );
    }
    log_printf( &logger, " Data resolution calibration DONE.\r\n" );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    float current = 0;
    if ( CURRENTSENS_OK == currentsens_read_current ( &currentsens, &current ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Current : %.1f A\r\n\n", current );
        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。