初学者
10 分钟

使用MCP3551和TM4C1294NCZAD步入数字数据的世界

模拟与数字的交汇处

ADC 2 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

ADC 2 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1294NCZAD

不要让准确性成为您数据采集解决方案的限制因素——尝试我们的ADC吧!

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ADC 2 Click基于Microchip的MCP3551,这是一款22位精准的单通道ΔΣ模数转换器。MCP3551包括具有VIN端的全差分模拟输入、三阶ΔΣ调制器、四阶修改的SINC降采样滤波器(可提供更优秀的平均性能)、内部低噪声振荡器、电源监视电路和SPI数字接口。它可以轻松用于测量低频、低电平信号,例如压力传感器、温度、应变计、工业控制或过程控制应用中的信号。这个Click板通过最大5MHz的3线SPI接口(只读)与MCU通信。接口提供两种转换模式:单次转换模式适用于多路复用应用,连续转换模式适用于连续进行多次转换

的情况,其中每次转换都是相互独立的(所有内部寄存器在转换之间被清空)。当MCP3551未进行转换时,它会自动进入低功耗的关机模式。MCP3551提供单周期转换, 没有数字滤波器的稳定时间。每次转换都包括内部偏移和增益自动校准,以减少设备误差,这对用户是透明的,且在转换过程中实时进行,可以用于多路复用应用。与任何ADC一样,MCP3551使用参考电压作为差分电压范围。参考电压级别的选择通过将标记为VREF SEL的SMD跳线设置到适当的位置进行选择,可以选择由mikroBUS™电源轨提供的3.3V或5V,也可以选

择由MCP1541提供的4.096V。 这些电压可以用作参考输入,从而提供精度和稳定性。此外,ADC 2 Click支持MCP3551的外部电源,可以连接到标记为VCC OUT的输入端,电压范围应在2.7V至5.5V之间。这个Click板可以通过PWR SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平进行操作。这样,3.3V和5V能力的MCU都可以正确使用通信线路。然而,这个Click板配备有一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

ADC 2 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
Power Supply
3.3V
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 2 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 2 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • adc2_adc_Value_Read - 该函数用于从ADC转换器读取特定数据。

  • adc2_check_Over_Low - 该函数用于检查低溢出状态。

  • adc2_check_Over_High - 该函数用于检查高溢出状态。

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 Adc2 Click example
 * 
 * # Description
 * This application enables usage of the 22bit ADC.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initalizes SPI driver and makes an initial log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is an example that shows the capabilities of the ADC 2 click
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adc2.h"

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

static adc2_t adc2;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    adc2_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 ----" );

    //  Click initialization.

    adc2_cfg_setup( &cfg );
    ADC2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    adc2_init( &adc2, &cfg );

    Delay_ms( 100 );
    
    adc2_set_vref( &adc2, ADC2_VCC_3v3 );

    log_printf( &logger, "------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    ADC 2 Click   \r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------\r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    float adc_val;

    //  Task implementation.

    adc_val = adc2_read_adc_data( &adc2 );

    log_printf( &logger, "Value : %.2f mV\r\n", adc_val );
    
    if ( adc2.ovf_h )
        log_printf( &logger, "HIGH OVERFLOW DETECTED\r\n" );
    else if ( adc2.ovf_l )
        log_printf( &logger, "LOW OVERFLOW DETECTED\r\n" );
    
    log_printf( &logger, "------------------\r\n" );
    Delay_ms( 500 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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