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30 分钟

使用AD7124-8和ATmega324P体验完美的模数转换

捕捉模拟世界,塑造数字未来

ADC 6 Click with EasyAVR v7

已发布 6月 25, 2024

点击板

ADC 6 Click

开发板

EasyAVR v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega324P

使用我们最先进的ADC,将您的工程解决方案提升到一个新的水平。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ADC 6 Click基于Analog Devices的AD7124-8,这是一款8通道、低噪声、低功耗、24位Σ-ΔADC,具有参考电压和可编程增益阵列。该IC提供了几种不同的功耗模式和输入连接配置,为工作提供了很大的灵活性。该设备可以具有八个差分或15个伪差分模拟输入以及它们之间的任何组合。所有输入通道都可以根据输入连接阻抗特性配置为缓冲或非缓冲。关于所选的功耗模式,最大输出数据速率从2400SPS到19200SPS(每秒样本数)不等。超低噪声操作在所有可用的功耗模式下产生22个无噪声位。AD7124-8 ADC中的信号路由通过内部多路复用器部分完成,这减少了IC引脚的数量,但允许所有功能都在现有引脚上使用。除了这些引脚外,还可以使用四个额外的GPIO引脚来执行各种任务,包括控制多路复用器单元。由于多路复用器集成到芯片中,因此转换过程与引脚配置的更改保持同步。所谓的设置进一步管理输入信号。在AD7124-8 ADC模块上有八个这样的设置可用。单个设置由四个不同的寄存器组成:配置寄存器、滤波器寄存器、增益寄存器、偏移寄存器。这些寄存器配置了连接通道的相应功能集。通道寄存

器用于配置相应ADC通道的基本设置,其中包括将可用的八个设置中的哪一个连接到该通道。此机制允许轻松配置多个通道,特别是当必须将相同设置应用于多个通道时,可以大大减少软件复杂性,因为设置可以重用。内部偏置电压发生器可以路由到输出引脚。它用于偏置所选输入通道的负端。这个功能在热电偶应用中很有用,因为当ADC从单一电源供电时,热电偶产生的电压必须偏置到某个DC电压附近。AD7124-8 ADC模块的时钟可以由内部时钟源驱动,其工作频率为614.4 kHz。CLK引脚可以用于输出ADC上可用的时钟信号或使用外部时钟输入。这允许使用相同的时钟频率同步多个设备。内部时钟速度根据所选的操作模式进行分频。选择低功耗操作模式将影响此设备可以执行的每秒样本数。ADC 6 Click使用SPI接口与主机MCU进行通信。SPI总线引脚被路由到mikroBUS™ SPI引脚(MISO、MOSI、SCK和CS),可以与开发系统轻松集成。该设备使用SPI模式3,这意味着时钟信号(SCK)处于空闲高电平,并且SCLK的上升沿是样本边沿。数据在时钟信号脉冲的下降沿时被输出,而在时钟信号的上升沿

时被输入。ADC模块的数据输出引脚(DOUT/#RDY)被路由到mikroBUS™的MISO引脚,除了用于数据输出外,还用于信号ADC输出移位寄存器中存在有效数据的指示。当在这个寄存器中存储了有效读数时,#RDY信号将被拉到低电平,表示数据输出寄存器的准备状态。它可以用于在主机MCU上触发中断。ADC模块的#SYNC引脚用于在使用多个设备时同步读取。当拉到低电平时,内部ADC部分被复位并保持在复位状态。此引脚通过板载电阻被拉到高逻辑电平。此引脚被路由到mikroBUS™的RST引脚。几个引脚被路由到2x10标准间距为2.54mm(100mil)的引脚排。这允许使用跳线或跳线线更容易地进行路由,因为引脚排可以进一步配置ADC,这是通过软件无法实现的,例如连接外部时钟源或参考电压。可以在ADC 6 Click的原理图中看到此引脚的完整布局。第二个2x10引脚排用于连接输入信号。AD7124-8 ADC模块允许通过多路复用部分将多种信号路由到这些引脚,从而允许将诊断功能与模拟信号的转换交错进行。

ADC 6 Click hardware overview image

功能概述

开发板

EasyAVR v7 是第七代AVR开发板,专为快速开发嵌入式应用的需求而设计。它支持广泛的16位AVR微控制器,来自Microchip,并具有一系列独特功能,如强大的板载mikroProg程序员和通过USB的在线电路调试器。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。EasyAVR v7 通过每个端口的四种不同连接器,比以往更高效地连接附件板、传感器和自定义电子产品。EasyAVR v7 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。一个集成的mikroProg,一个快速的USB 2.0程序员,带有mikroICD硬件在线电路调试器,提供许多有价值的编 程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成。除此之外,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,包括外部12V电源供应,7-12V交流或9-15V直流通过DC连接器/螺丝端子,以及通过USB Type-B(USB-B)连接器的电源。通信选项如USB-UART和RS-232也包括在内,与

广受好评的mikroBUS™标准、三种显示选项(7段、图形和基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座一起,覆盖了广泛的16位AVR MCU。EasyAVR v7 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。

EasyAVR v7 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

ATmega324P

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

2048

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Synchronization
PA6
RST
SPI Chip Select
PA5
CS
SPI Clock
PB7
SCK
SPI Data OUT
PB6
MISO
SPI Data IN
PB5
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
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ADC 6 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyAVR v7 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyAVR v7作为您的开发板开始。

EasyAVR v7 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
EasyAVR v7 Access DIP 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 DIP image step 7 hardware assembly
EasyPIC PRO v7a Display Selection Necto Step 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 6 Click驱动的API。

关键函数:

  • adc6_get_adc_data - 获取数据函数

  • adc6_read_reg - 通用读取函数

  • adc6_write_reg - 通用写入函数

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 ADC6 Click example
 * 
 * # Description
 * This application collects data from the sensor, calculates the voltage to a
 * digital value and then logs it.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver and sets configuration which enables channel 0,
 * puts AIN0 on positive analog input and AIN1 on negative analog input,
 * enables internal reference voltage (approximately 2.65V (AVDD = 3.3V)),
 * and also enables bipolar operation mode and puts device on full power mode.
 * When the ADC is configured for unipolar operation, the output code is natural
 * (straight) binary with a zero differential input voltage 
 * resulting in a code of 0x00000000, a midscale voltage resulting in a code 
 * of 0x00800000, and a full-scale input voltage resulting in a code of 0x00FFFFFF.
 * When the ADC is configured for bipolar operation, the output code is offset
 * binary with a negative full-scale voltage resulting in a code of 0x00000000, 
 * a zero differential input voltage resulting in a code of 0x00800000, 
 * and a positive full-scale input voltage resulting in a code of 0x00FFFFFF.
 * 
 * ## Application Task  
 * Gets 24-bit converted data in single read mode and logs data on USB UART.
 * Repeats operation every 500 ms.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adc6.h"

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

static adc6_t adc6;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    adc6_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 ----" );

    //  Click initialization.

    adc6_cfg_setup( &cfg );
    ADC6_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    adc6_init( &adc6, &cfg );
    adc6_default_cfg( &adc6 );
}

void application_task ( void )
{
    uint32_t adc_value = 0;

    adc_value = adc6_get_adc_data( &adc6 );

    log_printf( &logger, "The ADC value is: 0x%.6LX\r\n", adc_value );

    Delay_ms( 500 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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