中级
30 分钟

使用 TLA2518 和 TM4C129XKCZAD 确保模拟信号到数字格式的可靠转换

精度与转换的完美结合

ADC 20 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

ADC 20 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129XKCZAD

使用我们的先进模数转换器升级您的设计,实现前所未有的精确度。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ADC 20 Click基于德州仪器的TLA2518,这是一款小型、八通道、多路复用、12位、1-MSPS的模数转换器(ADC)。TLA2518具有用于ADC转换过程的内部振荡器,并支持通过单次转换启动平均多个数据样本。此外,内置的可编程平均滤波器输出16位结果,以提高分辨率,有助于减少来自模拟输入的噪声和主机MCU需要读取的数据样本数量。模拟输入通道选择可以自动排序,以简化与主机MCU的数字接口。此Click板™通过标准SPI接口与MCU通信,支持所有四种SPI兼容协议(SPI模式0、1、2和3),

以访问设备,并在所有配置下以高达60MHz的时钟速率运行,以管理信息和获取转换结果。如前所述,TLA2518在手动模式下上电,可以通过写入所需模式的配置寄存器配置为三种操作模式之一。手动模式允许主机MCU直接选择模拟输入通道,而在第二种即时操作模式下,模拟输入通道使用SDI信号的前五位设置,无需等待CS上升沿。这样,ADC在CS边缘采样新选择的通道,通道选择和ADC输出数据之间没有延迟。在第三种自动序列模式下,内部通道排序器在每次转换后将多路复用器切换到下一个模拟输

入通道。除了所有八个通道(包括侧面头上的通道)都可以用作模拟输入引脚之外,该板允许某些通道(此情况下为TLA2518的CH0、CH1、CH6和CH7通道)配置为数字输入、开漏数字输出和推挽数字输出。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择使用3.3V或5V逻辑电压电平。这样,3.3V和5V能力的MCU都可以正确使用通信线。此外,此Click板™配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

ADC 20 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)

512

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
SPI Data IN
PA4
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 20 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

该库包含 ADC 20 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • adc20_read_data - 该函数使用SPI串行接口读取两个字节的数据。

  • adc20_set_gpo_value - 该函数设置选定通道的GPO值。

  • adc20_read_gpio_value - 该函数读取GPIO引脚的值。

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 ADC 20 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of ADC 20 click board by displaying the state of 8 channels
 * configured as analog inputs (CH2-CH5), digital inputs (CH0-CH1) and digital outputs (CH6-CH7).
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Starts the auto sequence mode, reads the 12bit ADC value from analog input channels (CH2-CH5) and
 * displays the values converted to voltage on the USB UART. After that, stops auto sequence mode and
 * toggles the state of digital output pins (CH6-CH7), then reads and displays the state of all GPIO pins.
 * 
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adc20.h"

static adc20_t adc20;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    adc20_cfg_t adc20_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.
    adc20_cfg_setup( &adc20_cfg );
    ADC20_MAP_MIKROBUS( adc20_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == adc20_init( &adc20, &adc20_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( ADC20_ERROR == adc20_default_cfg ( &adc20 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    adc20_start_auto_sequence ( &adc20 );
    for ( uint8_t ch_id = ADC20_CHANNEL_ID_2; ch_id <= ADC20_CHANNEL_ID_5; ch_id++ )
    {
        uint16_t adc_data = 0;
        if ( ADC20_OK == adc20_read_data ( &adc20, &adc_data ) )
        {
            float voltage = ( float ) ( adc_data >> ADC20_ADC_OFFSET ) / ADC20_RES_12BIT * ADC20_VREF_3V3;
            log_printf ( &logger, " AIN%u: %.2f V\r\n", ( adc_data & ADC20_CHANNEL_ID_MASK ), voltage );
        }
    }
    adc20_stop_auto_sequence ( &adc20 );
    static uint8_t out_logic_state = ADC20_GPIO_VALUE_LOW;
    if ( ADC20_OK == adc20_set_gpo_value ( &adc20, ( ADC20_CHANNEL_6 | ADC20_CHANNEL_7 ), out_logic_state ) )
    {
        uint8_t gpio_value = 0;
        if ( ADC20_OK == adc20_read_gpio_value ( &adc20, &gpio_value ) )
        {
            log_printf ( &logger, " GPIO state: 0x%.2X\r\n", gpio_value );
        }
    }
    out_logic_state = !out_logic_state;
    log_printf ( &logger, "\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。