初学者
10 分钟

使用 MPXV5010DP 和 PIC32MZ1024EFH064 实现差压测量

双端口差压传感解决方案

Diff Press 5 Click with PIC32MZ clicker

已发布 3月 24, 2025

点击板

Diff Press 5 Click

开发板

PIC32MZ clicker

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ1024EFH064

测量差压,实现高精度和稳定性,适用于工业和医疗应用

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Diff Press 5 Click 基于 MPXV5010DP,这是一款来自 NXP 的高精度双端口差压传感器,专为提供精确可靠的压力读数而设计,适用于带有 A/D 输入的微控制器或微处理器的应用。MPXV5010DP 采用最先进的单片硅技术,结合微机械加工、薄膜金属化和双极处理工艺,确保高性能的压力测量。其压阻式传感器能够提供与施加压力成正比的模拟输出信号,同时其轴向端口专门适配工业级软管,使其适用于严苛环境。该传感器的一大特点是集成了 温度补偿和校准功能,

通过剪应力应变计技术、信号调理和补偿电路的单片集成,确保在不同工作条件下保持一致的性能。MPXV5010DP 采用 环氧树脂一体封装和 PPS(聚苯硫醚)热塑性表面贴装封装,支持 0 至 10kPa(1019.78mm H₂O) 的压力范围,典型灵敏度为 450mV/kPa(4.413mV/kPa H₂O)。其应用场景广泛,包括 HVAC 系统、呼吸监测设备、过程控制、家电中的液位传感 等需要高精度差压测量的领域。MPXV5010DP 的模拟输出还可以通过 MCP3221(来

自 Microchip 的 12 位逐次逼近 A/D 转换器)转换为数字信号,并通过 I2C 接口传输,或者直接连接至 mikroBUS™ 插座上的 AN 模拟输出引脚。输出方式可通过 VOUT SEL 板载 SMD 跳线 选择,设置到 AN 或 I2C 位置。本 Click 板™ 可在 3.3V 或 5V 逻辑电压 下工作,用户可通过 VCC SEL 跳线 进行选择,使其能够兼容不同的 MCU。此外,该 Click 板™ 还配备了易于使用的软件库和示例代码,可作为进一步开发的参考。

Diff Press 5 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 Output
RE4
AN
NC
NC
RST
ID COMM
RG9
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
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
I2C Clock
RD10
SCL
I2C Data
RD9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Diff Press 5 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

Diff Press 5 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
本示例演示了 Diff Press 5 Click 板的使用方法,包括设备初始化、零压偏移校准以及从传感器读取差压数据(单位:帕斯卡 Pa)。

关键功能:

  • diffpress5_cfg_setup - 配置对象初始化函数。

  • diffpress5_init - 设备初始化函数。

  • diffpress5_default_cfg - Click 板默认配置函数。

  • diffpress5_calib_offset - 进行零电流偏移校准,以确保测量精度。

  • diffpress5_read_vout_avg - 读取指定数量的传感器电压输出样本,并计算平均值。

  • diffpress5_read_pressure - 读取差压测量数据。

应用初始化
初始化日志记录功能,并配置 Diff Press 5 Click 驱动程序。然后执行零压偏移校准,以确保压力测量的准确性。在校准期间,务必避免对传感器施加压力。

应用任务
持续从传感器读取差压值,并以帕斯卡(Pa)为单位记录测量数据。

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 Diff Press 5 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the Diff Press 5 Click board. It showcases how to initialize the device, 
 * calibrate the zero-pressure offset, and read the differential pressure data in Pascals (Pa) from the sensor.
 *
 * The demo application is composed of two sections:
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the logger and the Diff Press 5 Click driver. The application then performs zero-pressure 
 * offset calibration to ensure accurate pressure measurements. During the calibration, it is crucial to avoid 
 * applying pressure to the sensor.
 *
 * ## Application Task
 * Continuously reads the differential pressure from the sensor and logs the values in Pascals (Pa).
 *
 * @note
 * The measurable pressure range of the sensor is 0 to 10000 Pa.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */


#include "board.h"
#include "log.h"
#include "diffpress5.h"

static diffpress5_t diffpress5;   /**< Diff Press 5 Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    diffpress5_cfg_t diffpress5_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.
    diffpress5_cfg_setup( &diffpress5_cfg );
    DIFFPRESS5_MAP_MIKROBUS( diffpress5_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = diffpress5_init( &diffpress5, &diffpress5_cfg );
    if ( ( ADC_ERROR == init_flag ) || ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_printf( &logger, " Calibrating zero pressure offset in 5 seconds...\r\n" );
    log_printf( &logger, " Make sure no pressure is applied to 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 ( DIFFPRESS5_ERROR == diffpress5_calib_offset ( &diffpress5 ) )
    {
        log_error( &logger, " Calibrate offset." );
        for ( ; ; );
    }
    log_printf( &logger, " Offset calibration DONE.\r\n\n" );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    uint16_t pressure = 0;
    if ( DIFFPRESS5_OK == diffpress5_read_pressure ( &diffpress5, &pressure ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Pressure : %u Pa\r\n\n", pressure );
    }
}

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

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