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30 分钟

使用INA282和TM4C1294KCPDT迈入电流传感的新纪元

双向电流传感进化

Current 7 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

Current 7 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1294KCPDT

释放我们解决方案的精准双向电流感应潜力,超越简单测量。赋予您的系统监控、分析和优化双向电力使用的能力,实现前所未有的控制。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Current 7 Click基于INA381,这是一款来自德州仪器的高精度电流感应放大器。该电压输出电流感应放大器能够准确测量在电流感应电阻(也称为电流分流电阻)上产生的电压,其共模范围可延伸至负电源轨下方14V至高达80V,允许进行低端或高端电流感应。零漂移拓扑结构使其能够在宽温度范围内进行高精度测量,最大输入偏移电压低至70μV。此Click板™具有两种与MCU通信的方式。INA282的模拟输出信号可以通过使用Microchip的MCP3221,将其转换为12位分辨率的数字值,该转换器通过2线I2C兼容接口

进行转换,或者可以直接发送到标记为AN的mikroBUS™插座的模拟引脚。MCP3221提供单端输入,具有低功耗,最大转换电流和待机电流分别为250μA和1μA。在标准模式下,数据传输速度可达100kbit/s,在快速模式下可达400kbit/s。选择可以通过板载SMD跳线标记为OUT SEL,设置到标记为AN和ADC的适当位置来执行。INA282还允许在标记为REF1和REF2的板载接头上连接外部电压信号作为设备的参考电压。此参考电压决定了输出如何响应特定输入条件。参考电压控制电阻R5和R6的可配置设置

允许INA282在单向和双向应用中使用。有关这些操作模式的更多信息,请参阅附带的datasheet。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择使用3.3V和5V逻辑电压水平。这种方式下,3.3V和5V能力的MCU都可以正确使用通信线。此外,还可以通过标记为PWR SEL的跳线选择INA282的电源供应,可以从范围为2.7V至18V的外部电源终端或mikroBUS™电源轨供电。然而,此Click板™配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Current 7 Click hardware overview image
Current 7 Click Current Warning 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)

512

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

128

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
PD0
AN
NC
NC
RST
NC
NC
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
PD2
SCL
I2C Data
PD3
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Current 7 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

该库包含 Current 7 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • current7_read_voltage - 此功能读取原始ADC值并将其转换为相应的电压水平。

  • current7_get_current - 此功能基于CURRENT7_NUM_CONVERSIONS的电压测量值读取输入电流水平[A]。

  • current7_set_vref - 此功能设置Current 7 Click驱动器的电压参考。

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 Current7 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for Current 7 Click driver.
 * The demo application reads current ( A ).
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes I2C or AN driver and log UART.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that demonstrates the use of the Current 7 Click board™.
 * In this example, we read and display the current ( A ) data.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "current7.h"

static current7_t current7;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;            /**< Logger config object. */
    current7_cfg_t current7_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.
    current7_cfg_setup( &current7_cfg );
    CURRENT7_MAP_MIKROBUS( current7_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == current7_init( &current7, &current7_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float current = 0;
    current7_get_current( &current7, &current );
    log_printf( &logger, " Current : %.3f A\r\n", current );
    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
/*!
 * @file main.c
 * @brief Current7 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for Current 7 Click driver.
 * The demo application reads current ( A ).
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes I2C or AN driver and log UART.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that demonstrates the use of the Current 7 Click board™.
 * In this example, we read and display the current ( A ) data.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "current7.h"

static current7_t current7;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;            /**< Logger config object. */
    current7_cfg_t current7_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.
    current7_cfg_setup( &current7_cfg );
    CURRENT7_MAP_MIKROBUS( current7_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == current7_init( &current7, &current7_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float current = 0;
    current7_get_current( &current7, &current );
    log_printf( &logger, " Current : %.3f A\r\n", current );
    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

额外支持

资源

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