使用TM4C129EKCPDT和PAM8904为各种事件或警报创建通知系统

引起注意的警报：重新定义信号的下一代蜂鸣器

已发布 6月 24, 2024

点击板

BUZZ 3 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129EKCPDT

踏入音频信号的未来，体验新一代蜂鸣器在各行各业和各种环境中的变革性影响。

硬件概览

它是如何工作的？

Buzz 3 Click 基于Diodes Incorporated的PAM8904，这是一款带集成多模式电荷泵升压转换器的压电发声器驱动器。PAM8904是一种开关驱动器，具有多模式电荷泵，用于压电发声器。PAM8904以固定频率1MHz工作，可以驱动高达15nF的发声器负载，提供9V输出，并具有最小的组件占用空间。为了调整压电发声器的音量，电荷泵可以在1x、2x或3x模式下工作。它具有热关断、过流和过压保护、欠压锁定等功能，提供小的浪涌电流、低EMI和高效率。发声器驱动器通过采用内置自动关断和唤醒功能，有助于保持低电流消耗和延长电池寿命。例如，在1x模式下，输入电压为3V、输入

频率为4kHz、驱动15nF压电发声器时，活动电流消耗仅为300µA。在关断模式下，静态电流小于1µA。电荷泵模式引脚EN1和EN2用于将电荷泵设置为1xVDD、2xVDD、3xVDD模式，或者用于将PAM8904置于强制低电流关断模式。当一个或两个EN引脚被拉高时，设备进入正常操作模式。一旦PAM8904检测到DIN引脚上有有效信号，电荷泵将启动并在VOUT引脚上提供所需电压，标记为VO1和VO2的输出驱动线将在270μs至350μs之间的时间内变为活动状态，具体取决于所选模式。如果DIN线上的有效信号消失，PAM8904将检测到该消失，然后等待42ms以确保其消失。如果即使在此期间

后，DIN线上仍没有有效信号，PAM8904将切换到低电流待机模式。Buzz 3 Click通过连接到mikroBUS™插座的RST、AN和PWM引脚（标记为EN1、EN2和DIN）的多个GPIO引脚与MCU建立通信。此外，还有一个标记为INT BUZZ的跳线设置，用于在单端和差分负载配置之间选择，以及驱动板载压电发声器或外部连接的压电发声器。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压等级。这样，3.3V和5V能力的MCU都可以正确使用通信线。此外，该Click板™配备了一个包含易于使用功能和示例代码的库，可用作进一步开发的参考。

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。

微控制器概述

MCU卡片 / MCU

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

128

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Charge Pump Mode Pin 1

PD0

Charge Pump Mode Pin 2

PK3

RST

SCK

MISO

MOSI

Power Supply

3.3V

Ground

GND

PWM Signal

PL4

PWM

INT

SCL

SDA

Power Supply

Ground

GND

“仔细看看！”

Click board™ 原理图

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

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 Compiler Selection Step Image hardware assembly

NECTO Output Selection Step 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

该库包含 Buzz 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

buzz3_pwm_start - 此功能启动PWM模块输出
buzz3_set_gain_operating_mode - 此功能设置Buzz 3 Click上带有集成升压转换器的PAM8904压电发声器驱动器的增益操作模式
buzz3_play_sound - 此功能在蜂鸣器上播放声音

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 Buzz3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Buzz 3 click boards with PAM8904 for play the Imperial March. 
 * PAM8904 is piezo-sounder driver with an integrated Multi-Mode charge pump boost converter from Diodes Incorporated. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes GPIO, set AN and RST pin as outputs, begins to write a log. 
 * Initialization driver enables - GPIO and configures the appropriate MCU pin for 
 * sound generation, also write log.
 *
 * ## Application Task
 * Plays the Imperial March melody. Also logs an appropriate message on the USB UART.
 *
 * Additional Functions :
 * - void buzz3_melody( void ) - This function plays the Imperial March melody.
 * 
 * @note
 * The minimal PWM Clock frequency required for this example is the frequency of tone C6 - 1047 Hz. 
 * So, in order to run this example and play all tones correctly, the user will need to decrease 
 * the MCU's main clock frequency in MCU Settings for the certain architectures
 * in order to get the required PWM clock frequency.
 *
 * @author Jelena Milosavljevic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buzz3.h"

#define W 4*Q         // Whole 4/4 - 4 Beats
#define H 2*Q         // Half 2/4 - 2 Beats 
#define Q 250         // Quarter 1/4 - 1 Beat
#define E Q/2         // Eighth 1/8 - 1/2 Beat
#define S Q/4         // Sixteenth 1/16 - 1/4 Beat
                      

static buzz3_t buzz3;
static log_t logger;

void buzz3_melody ( void ) {
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, H );
    Delay_ms( 1 + H );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_E7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_E7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_E7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F7, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Ab6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, H );
    Delay_ms( 1 + H );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Ab7, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_G7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Gb7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_E7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F7, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Bb6, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Eb7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_D7, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Db7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_B6, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Ab6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_E7, H );
    Delay_ms( 1 + H );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Ab7, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_G7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Gb7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_E7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F7, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Bb6, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Eb7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_D7, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Db7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_B6, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Ab6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Ab6, H );
    Delay_ms( 1 + H );
}

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;          /**< Logger config object. */
    buzz3_cfg_t buzz3_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.

    buzz3_cfg_setup( &buzz3_cfg );
    BUZZ3_MAP_MIKROBUS( buzz3_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = buzz3_init( &buzz3, &buzz3_cfg );
    if ( PWM_ERROR == init_flag ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    buzz3_default_cfg ( &buzz3 );
    buzz3_set_duty_cycle ( &buzz3, 0.0 );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " Set the gain to x1  \r\n" );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    Delay_ms( 100 );
    buzz3_pwm_start( &buzz3 );
    buzz3_set_gain_operating_mode( &buzz3, BUZZ3_OP_MODE_GAIN_x1 );

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    log_printf( &logger, "   Play the music    \r\n" );
    buzz3_melody( );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )  
{
    application_init( );

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

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