中级
30 分钟

使用MCP4361和STM32F302VC为电压控制带来前所未有的精度和多功能性

无限电阻的可能性

DIGI POT 5 click with CLICKER 4 for STM32F302VCT6

已发布 7月 22, 2025

点击板

DIGI POT 5 click

开发板

CLICKER 4 for STM32F302VCT6

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F302VC

用我们的数字替代品替换笨重的机械电位器,提高可靠性、耐久性,并实现高级自动化。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

DIGI POT 5 Click基于Microchip的MCP4361,这是一款非常多功能的四通道数字电位器,通过SPI接口进行控制。该设备有四个集成的数字电位器部分,由串联连接的一串电阻和数字控制的模拟开关组成,用于连接擦除器端位置。擦除器位置值0x000h对应于电阻阶梯的下端,而0x100h对应于上端。这些值可以写入易失性擦除器寄存器,每个擦除器都有一个地址。四个擦除器可以以多种方式进行控制。直接将数据写入易失性擦除器寄存器将擦除器移动到指定位置。如果擦除器未锁定且擦除器寄存器值不为0x000h(防止进一步减小)或大于0x100h(防止进一步增加),则可以通过将数据写入递增或递减寄存器来递增或递减擦除器值。如果擦除器寄存器设置为大于0x100h的值,则将忽略增加和减少命令。如果必须增加或减少擦除器位置,递增和递减寄存器可以减少开销,使其易于与旋转编码器应用进行接口。MCP4361还具有WiperLock™功

能,可防止擦除器位置进一步改变,有效地将擦除器锁定在原位。必须将CS引脚拉到预定义的电压阈值(8.5V至12.5V)以上才能启用此功能。当发生这种情况时,设备进入高电压通信模式(HV模式),并且可以访问WiperLock™功能。点击板有一个专用的高压输入引脚(VIHH),当需要HV模式时,它可以用适当的电压水平驱动CS引脚。电阻阶梯网络可以通过写入终端控制寄存器完全关闭。这有效地将电位器端子与电路断开连接,降低了MCP4361的功耗以及IC所用的电路的功耗。终端控制寄存器可以分别切换擦除器端子和两个电阻端子。还使用STATUS寄存器存储各种与状态相关的信息,例如WiperLock™状态,EEPROM写入以保护状态等。即使在断电后,EEPROM存储器也可以保存擦除器数据。在重新启动或上电后,将几个(五个)通用9位地址和4个NV擦除器寄存器地址复制到擦除器寄存器地址,以允许设备从先前存储的状态恢复

擦除器位置。默认情况下,数据寄存器被清零,而NV擦除器寄存器保持擦除器的中间位置。DIGI POT 5 Click有一个2x10引脚标准,2.54mm间距的排针,连接四个电位器端子。板上有三个SMD跳线: 标记为WP的SMD跳线用于设置MCP4361的WP引脚状态。WP引脚用作硬件EEPROM写保护和状态寄存器的软件WP位(仅在HV模式下可写入)。硬件WP引脚和软件WP位必须设置为禁用模式才能写入EEPROM。标记为PWR SEL的SMD跳线选择电源电压 - 3.3V或5V。这也会影响SPI通信使用的逻辑电压电平。标记为CS SEL的SMD跳线选择CS引脚电压电平。如果需要HV模式,则应将此跳线移至VIHH位置,以便外部连接的8.5V至12.5V电源拉高CS引脚。如果不需要HV模式,则此SMD跳线应保持在默认位置(CS)。请注意,在HV模式下,CS引脚的使用方式与常规SPI通信相同,逻辑电平有所不同 - HV模式逻辑高至少为8.5V。

DIGI POT 5 click hardware overview image

功能概述

开发板

Clicker 4 for STM32F3 是一款紧凑型开发板,作为完整的解决方案而设计,可帮助用户快速构建具备独特功能的定制设备。该板搭载 STMicroelectronics 的 STM32F302VCT6 微控制器,配备四个 mikroBUS™ 插槽用于连接 Click boards™、完善的电源管理功能以及其他实用资源,是快速开发各类应用的理想平台。其核心 MCU STM32F302VCT6 基于高性能 

Arm® Cortex®-M4 32 位处理器,运行频率高达 168MHz,处理能力强大,能够满足各种高复杂度任务的需求,使 Clicker 4 能灵活适应多种应用场景。除了两个 1x20 引脚排针外,板载最显著的连接特性是四个增强型 mikroBUS™ 插槽,支持接入数量庞大的 Click boards™ 生态系统,该生态每日持续扩展。Clicker 4 各功能区域标识清晰,界面直观简洁,极大

提升使用便捷性和开发效率。Clicker 4 的价值不仅在于加速原型开发与应用构建阶段,更在于其作为独立完整方案可直接集成至实际项目中,无需额外硬件修改。四角各设有直径 4.2mm(0.165")的安装孔,便于通过螺丝轻松固定。对于多数应用,只需配套一个外壳,即可将 Clicker 4 开发板转化为完整、实用且外观精美的定制系统。

CLICKER 4 for STM32F302VCT6 double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32F302VC Image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

256

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

100

RAM (字节)

40960

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PC15
RST
SPI Chip Select
PA4
CS
SPI Clock
PA5
SCK
SPI Data OUT
PA6
MISO
SPI Data IN
PA7
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 5 click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ MXS Data Capture Board front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以CLICKER 4 for STM32F302VCT6作为您的开发板开始。

PIC32MZ MXS Data Capture Board front image hardware assembly
Thermo 21 Click front image hardware assembly
Thermo 21 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product6 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
PIC32MZ MXS Data Capture Board NECTO MCU Selection Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto image step 11 hardware assembly

软件支持

库描述

这个库包含 DIGI POT 5 Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • digipot5_generic_write - 通用写入函数

  • digipot5_generic_read - 通用读取函数

  • digipot5_increment_wiper - 增加擦除器函数

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 DIGI POT 5 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the DIGI POT 5 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes all necessary peripherals and pins used for the DIGI POT 5 Click.
 * Also allows the device to be reset and configured to enable all wipers (4).
 * UART console module will be initialized also in this function.
 *
 * ## Application Task
 * Demonstrates the use of Click driver functions by performing a control of
 * the all wipers positions. By checking the uart console, user can be informed
 * about the all current wipers positions.
 *
 * *note:*
 * Increment/decrement command can be issued only to volatile wiper locations.
 *
 * \author Nemanja Medakovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "digipot5.h"


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

static digipot5_t digipot5;
static log_t console;
static uint8_t i;

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

void application_init( void )
{
    digipot5_cfg_t digipot5_cfg;
    log_cfg_t console_cfg;

    //  Click initialization.
    digipot5_cfg_setup( &digipot5_cfg );
    DIGIPOT5_MAP_MIKROBUS( digipot5_cfg, MIKROBUS_1 );
    digipot5_init( &digipot5, &digipot5_cfg );
    digipot5_reset( &digipot5 );
    digipot5_default_cfg( &digipot5 );

    /** 
     * 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( console_cfg );
    log_init( &console, &console_cfg );
    log_printf( &console, "***  DIGI POT 5 Initialization Done  ***\r\n" );
    log_printf( &console, "****************************************\r\n" );
}

void application_task( void )
{
    log_printf( &console, "* Setting wiper 0 to zero scale.\r\n" );
    digipot5_generic_write( &digipot5, DIGIPOT5_REG_WIPER0_VOL,
                            DIGIPOT5_RES_ZEROSCALE );
    log_printf( &console, "* Setting wiper 1 to 3k Ohm.\r\n" );
    digipot5_generic_write( &digipot5, DIGIPOT5_REG_WIPER1_VOL,
                            DIGIPOT5_RES_3KOHM );
    log_printf( &console, "* Setting wiper 2 to half scale (5k Ohm).\r\n" );
    digipot5_generic_write( &digipot5, DIGIPOT5_REG_WIPER2_VOL,
                            DIGIPOT5_RES_5KOHM_HALFSCALE );
    log_printf( &console, "* Setting wiper 3 to full scale (10k Ohm).\r\n" );
    digipot5_generic_write( &digipot5, DIGIPOT5_REG_WIPER3_VOL,
                            DIGIPOT5_RES_10KOHM_FULLSCALE );

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    log_printf( &console, "* Decrementing wiper 3 by 5 steps.\r\n" );
    for ( i = 0; i < 5; i++ )
    {
        digipot5_decrement_wiper( &digipot5, DIGIPOT5_REG_WIPER3_VOL );
    }

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    log_printf( &console, "* Incrementing wiper 0 by 10 steps.\r\n" );
    for ( i = 0; i < 10; i++ )
    {
        digipot5_increment_wiper( &digipot5, DIGIPOT5_REG_WIPER0_VOL );
    }

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    log_printf( &console, "* Setting wiper 0 to 2k Ohm.\r\n" );
    digipot5_generic_write( &digipot5, DIGIPOT5_REG_WIPER0_VOL,
                            DIGIPOT5_RES_2KOHM );
    log_printf( &console, "* Setting wiper 1 to 2k Ohm.\r\n" );
    digipot5_generic_write( &digipot5, DIGIPOT5_REG_WIPER1_VOL,
                            DIGIPOT5_RES_2KOHM );
    log_printf( &console, "* Setting wiper 2 to 2k Ohm.\r\n" );
    digipot5_generic_write( &digipot5, DIGIPOT5_REG_WIPER2_VOL,
                            DIGIPOT5_RES_2KOHM );
    log_printf( &console, "* Setting wiper 3 to 2k Ohm.\r\n" );
    digipot5_generic_write( &digipot5, DIGIPOT5_REG_WIPER3_VOL,
                            DIGIPOT5_RES_2KOHM );

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    log_printf( &console, "****************************************\r\n" );
}

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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