初学者
10 分钟

使用TFDU4101、MCP2120和TM4C129ENCZAD体验红外数据交换的未来

发送和接收红外(IR)串行数据

IrDA2 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

IrDA2 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129ENCZAD

实现快速稳定的红外数据通信,覆盖超过 1 米的范围,并支持高达 115.2 kbit/s 的速度。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

IrDA 2 Click 基于 Microchip 的 MCP2120,这是一款高性能的全静态红外编解码器,用于从 Vishay 半导体的红外收发模块 TFDU4101 发送和接收 IR 串行数据。通过这种方式,MCP2120 为任何具有串行数据的嵌入式应用添加了 IR 功能。来自标准 UART 的数据被编码(调制)并以电脉冲的形式输出到 IR 收发器。此外,IR 收发器还接收并输出电脉冲,MCP2120 对其进行解码(解调)并通过 UART 接口传输。最新的 IrDAR 物理层标准使用这种调制和解调方法进行快速红外数据通信,支持 IrDA 速度高达 115.2kbit/s。TFDU4101 收发器模块内部集成了光电二极管、红外发射器(IRED)和低功耗控制 IC,以

单个封装提供完整的前端解决方案。这个 Click 板™ 覆盖超过 1 米的完整 IrDA 范围,并可以通过路由到  mikroBUS™ 插座的 CS 引脚的 EN 引脚打开或关闭,从而提供开关操作来打开/关闭对 MCP2120 的电源供应。MCP2120 将以选定的数据或波特率编解码串行数据。选择可以通过将标记为 BR SEL 的 SMD 跳线定位到标记为 1 或 0 的适当位置来进行。此外, 如果所有这些跳线都处于高(1)位置,则选择软件波特率。对于任何其他输入,硬件选择模式是活动的。此设置在从 mikroBUS™ 插座的 RST 引脚重置 MCP2120 时锁定。在 MCP2120 重置后,更改波特率引脚的值不会影响设备的波特率。软件波特率数据

速率适用于需要在 MCP2120 和嵌入式主机之间频繁切换数据速率的系统。在软件波特率模式下,MCP2120 区分数据和命令。此功能通过路由到 mikroBUS™ 插座的 AN 引脚的 MOD 引脚控制。 MOD 引脚用于在命令模式和数据模式之间切换,当 MOD 引脚处于低状态时,MCP2120 处于命令模式;否则,MCP2120 处于数据模式。此 Click 板™ 可以通过 PWR SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平运行。这样,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,这个 Click 板™ 配备了一个库,其中包含易于使用的功能和示例代码,可以用作进一步开发的参考。

IrDA2 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

Mode Selection
PE3
AN
Reset
PB6
RST
Enable
PE7
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
UART TX
PA1
TX
UART RX
PA0
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

IrDA2 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
Buck 22 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
v8 SiBRAIN 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

此库包含 IrDA 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • irda2_generic_write - 此功能通过使用 UART 串行接口写入所需数量的数据字节。

  • irda2_generic_read - 此功能通过使用 UART 串行接口读取所需数量的数据字节。

  • irda2_reset - 此功能执行设备重置操作。

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 IrDA 2 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of an IrDA 2 click board by showing
 * the communication between the two click boards.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initalizes device and makes an initial log.
 * 
 * ## Application Task
 * Depending on the selected application mode, it reads all the received data or 
 * sends the desired text message once per second.
 *
 * @author MikroE Team
 *
 */
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "irda2.h"

// Comment out the line below in order to switch the application mode to receiver
#define DEMO_APP_TRANSMITTER

// Text message to send in the transmitter application mode
#define DEMO_TEXT_MESSAGE           "MIKROE - IrDA 2 click board\r\n\0"

static irda2_t irda2;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    irda2_cfg_t irda2_cfg;
    log_cfg_t logger_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( logger_cfg );
    log_init( &logger, &logger_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );
    
    //  Click initialization.
    irda2_cfg_setup( &irda2_cfg );
    IRDA2_MAP_MIKROBUS( irda2_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == irda2_init( &irda2, &irda2_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    irda2_default_cfg( &irda2 );
    irda2_reset( &irda2 );

#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    log_printf( &logger, " Application Mode: Transmitter\r\n" );
#else
    log_printf( &logger, " Application Mode: Receiver\r\n" );
#endif
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    irda2_generic_write( &irda2, DEMO_TEXT_MESSAGE, strlen( DEMO_TEXT_MESSAGE ) );
    log_printf( &logger, "%s", ( char * ) DEMO_TEXT_MESSAGE );
    Delay_ms( 1000 ); 
#else
    uint8_t rx_byte = 0;
    if ( 1 == irda2_generic_read( &irda2, &rx_byte, 1 ) )
    {
       log_printf( &logger, "%c", rx_byte );
    }
#endif
}

int main ( void ) 
{
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}


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

额外支持

资源

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