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30 分钟

使用ADC121S021和TM4C1299NCZAD实现模拟信号的精确数字表示

拥抱数字时代

ADC 5 click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

ADC 5 click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1299NCZAD

不要满足于次优选择-选择我们的ADC作为您下一个项目的最佳方案!

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ADC 5 Click基于德州仪器的ADC121S021,这是一款12位CMOS ADC设备。该AD转换器使用LP2985 LDO稳压器提供的参考电压。LP2985 LDO稳压器的输出提供了清晰准确的稳压电压,非常适合该转换器的参考电压。由于参考电压设置为3.3V,输入电压的最大值也是3.3V。该设备使用SPI通信。由于没有从MCU到点击板的通信,因此MOSI引脚不存在。读取速度,也称为采样率,直接取决于SCK线的时钟速率。保证指定电气性能的采样率范围为50 Ks/s至200 Ks/s。ADC121S021可以使用任何时钟信号频率,最高频率不会显著

偏离数据表中规定的规格:它在宽范围的采样率上都能保持良好的线性度和高信噪比(SNR)。ADC(模数转换器)是最常用的将电压信号转换为信息的设备,然后可以在数字领域中处理该信息。商业上有许多类型的ADC转换器。它们可以在位深度、采样率、逼近算法(SAR或δ-Σ)等方面有所不同。这些属性会影响采样电压被准确转换为数字世界的方式。采样率通常是考虑到输入信号的最大频率时的决定性因素。当输入信号频率接近或超过转换器的一半采样率时,输入信号可能会出现混叠。这个频率限制了输入信号的带宽,也称

为奈奎斯特频率,因此使用接近或超过奈奎斯特频率的输入频率会导致转换不准确。ADC121S021转换器使用逐次逼近法(SAR)进行转换,该方法将输入电压与一系列内部生成的电压值进行比较。在此过程的每一步中,逼近值都存储在逐次逼近寄存器中。比较步骤将继续进行,直到达到所需的分辨率。ADC点击板还配备有螺钉端子,可用于轻松安全地连接输入电压轨。尽管参考电压为3.3V,但仅由来自mikroBUS™的5V轨供电,用作LDO稳压器的输入。

ADC 5 Click hardware overview image

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。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

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

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PE7
CS
SPI Clock
PA2
SCK
SPI Data OUT
PA5
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ADC 5 click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
v8 SiBRAIN Access MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image 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

这个库包含 ADC 5 Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • adc5_getData - 返回原始的 10 位数据

  • adc5_getVoltage - 返回以毫伏为单位的测量电压

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 
 * \brief ADC5 Click example
 * 
 * # Description
 * This example showcases how to initialize and configure the logger and click modules and 
 * how to read and display ADC voltage data from the click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * This function initializes and configures the logger and click modules. 
 * 
 * ## Application Task  
 * This function reads and displays ADC voltage data every second.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adc5.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static adc5_t adc5;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    adc5_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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 ----" );
    Delay_ms( 100 );

    //  Click initialization.

    adc5_cfg_setup( &cfg );
    ADC5_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    adc5_init( &adc5, &cfg );
}

void application_task ( )
{
    uint16_t adc_value;
    
    adc_value = adc5_get_voltage( &adc5 );
    log_printf( &logger, " * Voltage: %d mV * \r\n", adc_value );
    Delay_1sec( );
}

void main ( )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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