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
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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。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F446RE MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
512
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
131072
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 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器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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
类别:模数/数模转换器