初学者
10 分钟

使用MCP4161和MSP432P401R通过数字信号控制电阻

具有非易失性存储器的8位单通道SPI数字电位器

DIGI POT Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

DIGI POT Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MSP432P401R

通过这种尖端的数字电位器解决方案实现电气参数的数字控制,简化系统调谐和优化过程。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

DIGI POT Click 基于 Microchip 的 MCP4161,这是一款带有非易失性存储器的 8 位单 SPI 数字电位器。MCP4161 的电阻为 10kΩ,且刮水器电阻低,典型值为 75Ω。它可以作为三端电位器或两端可调电阻使用,同时悬空任一端子(A 或 B)。DIGI POT Click 有四个螺丝端子:PA 和 PB 作为 MCP4161 的模拟端子 A 和 B,PW 作为数字电位器的刮水器端子,以及一个接地端子。PA 和 PB 端子没有极性限制;PA 可以比 PB 高电压,反之亦然。刮水器(PB)端子的位

置由 8 位刮水器电阻寄存器中的值控制。此 Click 板™ 有两种功能模式。当使用所有三个端子时,MCP4161 生成一个电压分压器,其中刮水器至 PA 和刮水器至 PB 的电压分压比例与 PA 至 PB 的输入电压成正比。当仅使用两个端子时,它以可变电阻的形式运行在可调电阻模式下。DIGI POT Click 通过 3 线 SPI 串行接口与主机 MCU 通信,为只写模式。SCK 时序频率最高可达 10MHz。它采用 WiperLock™ 技术,可以自动从 EEPROM 调回保存的刮水器设置。

除了 SMD 的 MCP4161,这个 Click 板™ 还具备 6 个透孔焊盘,用于这款芯片的 DIP 变体。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。

DIGI POT 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)

256

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

100

RAM (字节)

65536

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
P1.4
CS
SPI Clock
P1.5
SCK
NC
NC
MISO
SPI Data IN
P1.6
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

DIGI POT 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

此库包含 DIGI POT Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • digipot_set_wiper_positions - 此功能设置 8 位刮水器位置数据

  • digipot_convert_output - 此功能将 10 位 ADC 值转换为电压参考值

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 DigiPot Click example
 *
 * # Description
 * The demo application changes the resistance using DIGIPOT Click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes SPI and LOG modules.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example which demonstrates the use of DIGI POT Click board.
 * Increments the wiper position by 10 positions every 5 seconds.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "digipot.h"

static digipot_t digipot;
static log_t logger;

uint8_t wiper_pos;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    digipot_cfg_t digipot_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.

    digipot_cfg_setup( &digipot_cfg );
    DIGIPOT_MAP_MIKROBUS( digipot_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = digipot_init( &digipot, &digipot_cfg );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    log_printf( &logger, "----------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " DIGI POT Click\r\n" );
    log_printf( &logger, "----------------\r\n" );
}

void application_task ( void ) {
    for ( uint16_t n_cnt = 127; n_cnt < 255; n_cnt += 10 ) {
        wiper_pos = ( uint8_t ) n_cnt;
        digipot_set_wiper_positions( &digipot, wiper_pos );
        Delay_ms( 5000 );
    }
}

void main ( void ) {
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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