使用这种旨在测定样品酸碱度的解决方案,通过pH电极测量,您可以在不同的行业和领域开展各种应用和活动。
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硬件概览
它是如何工作的?
pH 2 Click基于Microchip的低偏置电流运算放大器MCP607。该Click板的操作基于测量氢离子活性并产生电势或电压。当不同pH值的两种液体在pH电极薄玻璃膜的两侧接触时,会产生电势。pH电极是一个无源传感器,不需要激励源(电压或电流)。它被归类为双极传感器,因为它的输出可以在参考点上方和下方摆动。该板是各种pH传感应用的完美解决方案,包括水处理、化学处理、医疗仪器和环境测试系统。pH 2 Click用于检测溶液中的氢离子浓度并将其转换为相应的可用输出信号。由于pH电极产生双极信号,电极信号首先通过MCP607
进行电平转换,MCP607是一个低偏置电流运算放大器,以单位增益配置并具有可配置的参考电压用于校准。其次,由于电极的高阻抗,MCP607内部的另一个运算放大器提供所需的高输入阻抗缓冲器。缓冲信号可以通过MCP3221转换为数字值,MCP3221是一个12位分辨率的逐次逼近A/D转换器,使用2线I2C兼容接口,也可以直接发送到标记为AN的mikroBUS™插槽的模拟引脚。选择可以通过板载SMD开关标记为OUT SEL进行,放置在标记为AN或ADC的适当位置。需要注意的是,pH电极的灵敏度随温度变化。因此,可以
通过DQ端子添加DS18B20 1-wire温度计到pH 2 Click,其温度可以通过mikroBUS™插槽上的DQ引脚进行监控。此外,用户可以通过mikroBUS™插槽上的ST1和ST2引脚或通过STAT1和STAT2 LED进行视觉检测来数字监控不同状态。该Click板可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平,从而使3.3V和5V的MCU都能正确使用通信线路。此外,该Click板配备了一个库,包含易于使用的功能和示例代码,可作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何
时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以
太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。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,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

类型
8th Generation
建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
1024
硅供应商
Texas Instruments
引脚数
212
RAM (字节)
262144
你完善了我!
配件
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
该库包含 pH 2 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
ph2_calibrate
- Ph 2 校准功能ph2_calculate_ph
- Ph 2 计算 pH 值功能ph2_calibrate_offset
- Ph 2 校准偏移功能
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 pH 2 Click Example.
*
* # Description
* This library contains API for pH 2 Click driver.
* The library initializes and defines the I2C bus drivers or
* ADC drivers to read data from pH probe.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and performs offset calibration,
* as well as calibration in pH-neutral substance.
*
* ## Application Task
* This example demonstrates the use of the pH 2 Click board by
* reading pH value of the substance where probe is placed.
*
* @author Stefan Ilic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ph2.h"
static ph2_t ph2; /**< pH 2 Click driver object. */
static log_t logger; /**< Logger object. */
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
ph2_cfg_t ph2_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.
ph2_cfg_setup( &ph2_cfg );
PH2_MAP_MIKROBUS( ph2_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = ph2_init( &ph2, &ph2_cfg );
if ( ( ADC_ERROR == init_flag ) || ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
log_printf( &logger, " ================================ \r\n" );
log_printf( &logger, " Performing calibration \r\n" );
log_printf( &logger, " ================================ \r\n" );
log_printf( &logger, " Disconect BNC connector, \r\n" );
log_printf( &logger, " short-circuit it, \r\n" );
log_printf( &logger, " adjust offset potentiometer \r\n" );
log_printf( &logger, " ================================ \r\n" );
log_printf( &logger, " STAT1 - turn clockwise \r\n" );
log_printf( &logger, " STAT2 - turn counter-clockwise \r\n" );
log_printf( &logger, " ================================ \r\n" );
ph2_calibrate_offset( &ph2 );
log_printf( &logger, " Calibration completed \r\n" );
log_printf( &logger, " ================================ \r\n" );
log_printf( &logger, " Connect probe back \r\n" );
log_printf( &logger, " ================================ \r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " Place probe into pH \r\n" );
log_printf( &logger, " neutral substance for \r\n" );
log_printf( &logger, " mid point calibration \r\n" );
log_printf( &logger, " ================================ \r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " Starting calibration \r\n" );
log_printf( &logger, " ================================ \r\n" );
ph2_calibrate( &ph2, 7 );
log_printf( &logger, " Calibration done! \r\n" );
log_printf( &logger, " ================================ \r\n" );
log_info( &logger, " Application Task " );
log_printf( &logger, " ================================ \r\n" );
}
void application_task ( void )
{
float pH_val = 0;
ph2_calculate_ph( &ph2, &pH_val );
log_printf( &logger, " pH value: %.3f \r\n", pH_val );
log_printf( &logger, " ================================ \r\n" );
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