初学者
10 分钟

使用 S-35770 和 ATmega328 实现外部时钟脉冲的精确计数

面向工业与事件监测应用的 24 位脉冲计数解决方案

Counter 2 Click with Arduino UNO Rev3

已发布 8月 20, 2025

点击板

Counter 2 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328

精确的事件计数,配有可视化溢出指示,实现准确的数字信号监测

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Counter 2 Click 基于 ABLIC 的 S-35770 芯片,这是一款带有 I2C 接口的 24 位二进制向上计数器 IC,能够实现精确的外部事件计数。该高集成度器件设计用于通过 IN 引脚计数外部输入的时钟信号,非常适合工业计量、仪器仪表、娱乐系统和生命周期计数等应用。S-35770 通过监测 IN 引脚上的上升沿(从低到高的电平变化)来实现计数器值的增加。其计数范围广泛,可从 0 一直到 16,777,215(0xFFFFFF),一旦达到最大值,下一个上升沿会将计数器回绕至 0。该器件通过高速 I2C 串行接口与主控 MCU 通信,支

持最高 1MHz 的频率,可对内部寄存器进行读写访问。除了标准的 I2C 通信线外,该 Click 板™ 还使用 RST 引脚来实现外部复位。在 I2C 通信序列期间(从起始条件到停止条件的过程中),IC 会暂时停止对 IN 引脚的边沿检测,以保持计数完整性。但如果在 I2C 事务开始时 IN 为低电平,结束时为高电平,仍可能触发一次计数操作。此 Click 板™ 采用独特的格式设计,支持 MIKROE 最新推出的 Click Snap 功能。与标准化的 Click 板不同,该功能允许将主传感器/IC/模块区域通过断开 PCB 实现可移动性,带来了更多实现

方式的可能性。得益于 Snap 特性,S-35770 可通过标记为 1-8 的引脚直接访问信号,实现自主运行。同时,Snap 部分设计了固定的螺丝孔位置,便于用户将其安装在目标位置。为了清晰指示计数器溢出,板上配有一个 LP(Loop)引脚,连接至红色的 LOOP LED,当计数器回绕至零时会亮起,为用户提供即时反馈。此 Click 板™ 支持 3.3V 或 5V 逻辑电压,可通过 VCC SEL 跳线选择。因此,既可兼容 3.3V,也可兼容 5V 的 MCU 通信。该板还配备易于使用的函数库及示例代码,可供进一步开发参考使用。

Counter 2 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。

Arduino UNO Rev3 double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

32

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PD2
RST
ID COMM
PB2
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Counter Loop Indicator
PC3
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PC5
SCL
I2C Data
PC4
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Counter 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 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
Arduino UNO 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

Counter 2 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 Counter 2 Click 板。应用程序读取该板当前的脉冲计数,并通过循环计数机制处理计数溢出事件。它会记录检测到的脉冲总数,包括超出寄存器容量的部分。

关键功能:

  • counter2_cfg_setup - 初始化 Click 配置结构体为初始值。

  • counter2_init - 初始化此 Click 板所需的所有引脚和外设。

  • counter2_reset_counter - 通过切换 RST 引脚并与 LOOP 引脚同步来执行硬件计数器复位。

  • counter2_get_counter - 通过 I2C 读取当前 24 位计数器数值。

  • counter2_check_loop - 检查 LOOP 引脚的状态自上次调用以来是否发生变化。

应用初始化
初始化日志记录器和 Click 板驱动,并重置内部脉冲计数器。

应用任务
定期读取计数器数值并检测是否发生计数器回绕(loop)事件。每秒记录一次脉冲总数。

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 Counter 2 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the Counter 2 Click board. The application reads the current
 * pulse count from the board and handles rollover events using the loop counter mechanism. It logs
 * the total number of detected pulses, including those beyond the register's capacity.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the logger and the Click board driver and resets the internal pulse counter.
 *
 * ## Application Task
 * Periodically reads the counter value and checks for rollover (loop) events.
 * Logs the total pulse count every second.
 *
 * @note
 * Ensure that the input signal to the counting channel is within electrical and timing specifications 
 * to avoid missed or incorrect counts.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "counter2.h"

static counter2_t counter2;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    counter2_cfg_t counter2_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.
    counter2_cfg_setup( &counter2_cfg );
    COUNTER2_MAP_MIKROBUS( counter2_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == counter2_init( &counter2, &counter2_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }

    counter2_reset_counter ( &counter2 );

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    static uint8_t loop_cnt = 0;
    uint32_t counter = 0;
    if ( COUNTER2_OK == counter2_get_counter ( &counter2, &counter ) )
    {
        loop_cnt += counter2_check_loop ( &counter2 );
        log_printf ( &logger, " Counter: %lu\r\n\n", 
                     ( uint32_t ) loop_cnt * COUNTER2_LOOP_THRESHOLD + counter );
        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

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