初学者
10 分钟

使用MCP3428和TM4C129XNCZAD升级数据采集过程

释放数据的真正潜力

ADC 3 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

ADC 3 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129XNCZAD

使用我们顶尖的ADC,在您的设计中实现无与伦比的数据准确性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ADC 3 Click基于Microchip的MCP3428,这是一款多通道低功耗、16位ΔΣ A/D转换器。MCP3428包含一个输入通道选择多路复用器(CH1、CH2、CH3或CH4)、一个板载电压参考和一个内部振荡器。它以15、60或240样本每秒(12、14或16位)的速率进行转换,取决于用户可控制的配置位设置,并具有可编程增益放大器(x1、x2、x4或x8),这使其成为监测极低电压传感器的理想选择。所有四个通道都具有差分输入,监测范围为4.096VDC或±2.048V差分。MCP3428

有两种转换模式:连续模式和单次模式。在连续转换模式下,ADC连续地转换输入,而在单次转换模式下,MCP3428只转换一次输入,并保持低功耗待机模式,直到接收到另一个新转换的命令。待机模式可在空闲期间显著降低电流消耗。这款AD转换器可用于各种需要高精度模拟到数字数据转换的应用,易用性和低功耗是重要考虑因素。ADC 3 Click通过标准的I2C 2-Wire接口与MCU通信,用于读取数据和配置设置,支持最高3.4MHz的高速模式。它还具有7位从机地

址,前四个MSB固定为1101。地址引脚ADR0和ADR1由用户编程,并确定从机地址的最后三个LSB的值,允许最多8个设备在同一总线段上操作。这些地址引脚的值可以通过将标记为I2C ADR的板载SMD跳线设置到适当的位置(标记为0或1)来设置。这个Click板可以通过PWR SEL跳线选择3.3V和5V逻辑电压电平运行。这样,即使3.3V和5V的MCU也可以正确使用通信线路。然而,该Click板配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

ADC 3 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
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
PB2
SCL
I2C Data
PB3
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ADC 3 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 3 Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • adc3_default_cfg - 用于启动通用调用复位的函数。

  • adc3_read_voltage - 用于读取 ADC 值并计算电压的函数。

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 
 * \brief Adc3 Click example
 * 
 * # Description
 * ADC 3 Click represent 16-bit multichannel analog-to-digital converter. 
 * The click has four pairs of screw terminals onboard, letting you access the chip’s four differential input channels.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Application Init performs Logger and Click initialization.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is an example that shows the capabilities of the ADC 3 Click 
 * by taking voltage measurements from all four channel. Results are being sent to the UART Terminal 
 * where you can track their changes. All data logs write on USB UART and changes for every 1 sec.
 * 
 * \author Mihajlo Djordjevic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adc3.h"

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

static adc3_t adc3;
static log_t logger;

static float read_volt;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    adc3_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 ----" );
    Delay_ms ( 100 );

    //  Click initialization.

    adc3_cfg_setup( &cfg );
    ADC3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    adc3_init( &adc3, &cfg );
    
    log_printf( &logger, "--------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " ------ ADC 3 Click ----- \r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    adc3_default_cfg( &adc3 );
    Delay_ms ( 100 );
    
    log_printf( &logger, " -- Initialization done --\r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
}

void application_task ( void )
{

    read_volt = adc3_read_voltage( &adc3, ADC3_SELECT_CHANNEL_1, ADC3_SAMPLE_RATE_12, ADC3_PGA_GAIN_X1 );
    Delay_ms( 100 );
    log_printf( &logger, "Channel 1 : %0.2f  V \r\n", read_volt );

    read_volt = adc3_read_voltage( &adc3, ADC3_SELECT_CHANNEL_2, ADC3_SAMPLE_RATE_12, ADC3_PGA_GAIN_X1 );
    Delay_ms( 100 );
    log_printf( &logger, "Channel 2 : %0.2f  V \r\n", read_volt );
    
    read_volt = adc3_read_voltage( &adc3, ADC3_SELECT_CHANNEL_3, ADC3_SAMPLE_RATE_12, ADC3_PGA_GAIN_X1 );
    Delay_ms( 100 );
    log_printf( &logger, "Channel 3 : %0.2f  V \r\n", read_volt );
    
    read_volt = adc3_read_voltage( &adc3, ADC3_SELECT_CHANNEL_4, ADC3_SAMPLE_RATE_12, ADC3_PGA_GAIN_X1 );
    Delay_ms( 100 );
    log_printf( &logger, "Channel 4 : %0.2f  V \r\n", read_volt );
    
    log_printf( &logger, "--------------------------\r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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