中级
20 分钟

使用 TPAFE0808 和 STM32L496AG 实现多通道信号控制与系统监测

面向多样化嵌入式控制的灵活 8 通道可配置模拟与数字 I/O 解决方案

ADAC 4 Click with Discovery kit with STM32L496AG MCU

已发布 8月 06, 2025

点击板

ADAC 4 Click

开发板

Discovery kit with STM32L496AG MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L496AG

实现模拟与数字输入输出扩展,具备可配置的 ADC、DAC 和 GPIO 通道,为系统控制与监测提供多功能支持

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ADAC 4 Click 基于 3PEAK 的 TPAFE0808,这是一款 8 通道可配置的 ADC/DAC 模拟前端,支持 I²C 通信,专为简化多通道模拟与数字控制系统的开发而设计。TPAFE0808 的八个通道(CH0–CH7)每一个都可独立配置为 ADC 输入、DAC 输出或通用 GPIO,使该板在各种控制与监测应用中具有高度的灵活性。芯片内部集成 12 位 ADC,可通过 8 通道模拟多路复用器实现顺序或选择性采样,输入电压范围可在 0–VREF(2.5V)与 0–2×VREF(5V)之间选择。此外,每个通道还配备匹配的 12 位 DAC,输出电压范围可配置以匹配相同的参考电压方案。板载还包含一个温度传感器,可读取芯片内部温度,测量精度为 

±3°C,为嵌入式系统提供了额外的热监测能力。为了适配不同的参考电压需求,TPAFE0808 支持使用内部 2.5V 参考源,也可通过 VREF SEL 跳帽选择使用外部参考电压。在使用外部参考时,用户可选择 mikroBUS™ 电源轨(VCC)或通过未焊接的 EXT 引脚输入外部电压。需注意,VREF SEL 跳帽仅在禁用内部参考电压时有效。ADAC 4 Click 采用 MIKROE 全新推出的 “Click Snap” 结构设计,与标准 Click 板不同,此结构支持将传感器或主芯片区域通过预设断点拆分,使其可独立运行,极大拓展了应用的灵活性。借助 Snap 功能,TPAFE0808 可通过 1–8 标记引脚直接访问信号,实现自主操作。Snap 区域还带有

固定螺丝孔,便于用户将其安装于所需位置。该板通过 I²C 接口与主控 MCU 通信,支持高达 400kHz 的时钟频率。TPAFE0808 的 I²C 地址可通过 Snap 区域的 ADDR SEL 跳帽进行配置,方便多个器件共存于同一总线上。除了通信引脚,ADAC 4 Click 还使用 RST 引脚来复位 TPAFE0808。该 Click 板支持 3.3V 或 5V 逻辑电平,可通过 VCC SEL 跳帽选择,便于与不同电平的 MCU 通信。板载还配套有易于使用的函数库及参考示例代码,支持用户快速开发与集成应用。

ADAC 4 Click hardware overview image

功能概述

开发板

32L496GDISCOVERY Discovery 套件是一款功能全面的演示和开发平台,专为搭载 Arm® Cortex®-M4 内核的 STM32L496AG 微控制器设计。该套件适用于需要在高性能、先进图形处理和超低功耗之间取得平衡的应用,支持无缝原型开发,适用于各种嵌入式解决方案。STM32L496AG 采用创新的节能架构,集成

了扩展 RAM 和 Chrom-ART 图形加速器,在提升图形性能的同时保持低功耗,使其特别适用于音频处理、图形用户界面和实时数据采集等对能效要求较高的应用。为了简化开发流程,该开发板配备了板载 ST-LINK/V2-1 调试器/编程器,提供即插即用的调试和编程体验,使用户无需额外硬件即可轻松加载、调

试和测试应用程序。凭借低功耗特性、增强的内存能力以及内置调试工具,32L496GDISCOVERY 套件是开发先进嵌入式系统、实现高效能解决方案的理想选择。

Discovery kit with STM32L496AG MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32L496AG Image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

169

RAM (字节)

327680

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PB2
RST
ID COMM
PG11
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
PB8
SCL
I2C Data
PB7
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ADAC 4 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Discovery kit with STM32H750XB MCU front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Discovery kit with STM32L496AG MCU作为您的开发板开始。

Discovery kit with STM32H750XB MCU front image hardware assembly
Thermo 21 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Thermo 21 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
Discovery kit with STM32H750XB MCU NECTO MCU Selection Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto image step 11 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

ADAC 4 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
本示例演示了如何使用 ADAC 4 Click 板,该板集成了 8 通道、12 位的 DAC 和 ADC。应用程序依次为每个 DAC 通道设置递增的输出电压,并通过集成的 ADC 读取相应的反馈电压,同时记录芯片内部的结温。

关键功能:

  • adac4_cfg_setup - 初始化 Click 配置结构体为默认值。

  • adac4_init - 初始化使用该 Click 板所需的所有引脚和外设。

  • adac4_default_cfg - 执行 ADAC 4 Click 板的默认配置。

  • adac4_write_dac - 向指定 DAC 通道写入数值。

  • adac4_read_adc_voltage - 从指定 ADC 通道读取电压值。

  • adac4_read_die_temp - 读取并计算芯片内部结温。

应用初始化
初始化日志系统与 Click 板驱动,并应用默认配置。

应用任务
依次遍历所有 8 个 DAC/ADC 通道,为每个 DAC 通道设置一个输出电压,随后读取对应的 ADC 电压并记录两者的数值。最后读取并记录芯片的内部结温。

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 ADAC 4 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the ADAC 4 Click board which features 
 * an 8-channel, 12-bit DAC and ADC. The application configures each DAC channel 
 * with incremental values and measures the corresponding output voltage using 
 * the integrated ADC, as well as logs the device die temperature.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the logger and the Click board driver, and applies the default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Iterates through all 8 DAC/ADC channels, sets an output voltage, reads back the 
 * corresponding ADC voltage, and logs both values. Also reads and logs the die temperature.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adac4.h"

static adac4_t adac4;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    adac4_cfg_t adac4_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.
    adac4_cfg_setup( &adac4_cfg );
    ADAC4_MAP_MIKROBUS( adac4_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == adac4_init( &adac4, &adac4_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( ADAC4_ERROR == adac4_default_cfg ( &adac4 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    static uint16_t dac_data = ADAC4_DAC_DATA_MIN;
    float die_temp = 0;
    float voltage = 0;
    for ( uint8_t ch_sel = ADAC4_CHANNEL_0; ch_sel <= ADAC4_CHANNEL_7; ch_sel++ )
    {
        log_printf ( &logger, "\r\n CH%u -> ", ( uint16_t ) ch_sel, dac_data );
        if ( ADAC4_OK == adac4_write_dac ( &adac4, ch_sel, dac_data ) )
        {
            log_printf ( &logger, "DAC: %.4u, ", dac_data );
        }
        if ( ADAC4_OK == adac4_read_adc_voltage ( &adac4, ch_sel, &voltage ) )
        {
            log_printf ( &logger, "Voltage: %.3f", voltage );
        }
        dac_data += 200;
        if ( dac_data > ADAC4_DAC_DATA_MAX )
        {
            dac_data = ADAC4_DAC_DATA_MIN;
        }
    }
    if ( ADAC4_OK == adac4_read_die_temp ( &adac4, &die_temp ) )
    {
        log_printf ( &logger, "\r\n Die Temperature: %.2f degC\r\n", die_temp );
    }
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    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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