我们开发了一项尖端技术,提供全面的电压、电流和功率监控,以支持可靠和稳定的电力系统。
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硬件概览
它是如何工作的?
VCP Monitor 3 Click 基于 Analog Devices 的 LTC2947,这是一款高精度电力和能量监测器,内置分流电阻,支持高达±30A 的电流。输入范围允许 0V 至 15V 的总线电压,具有 0.5% 的测量精度。LTC2947 负责测量电流、电压、功率、电荷和能量,电流和电荷的精度为 1%,功率和能量的精度为 1.2%。其他功能包括在某些阈值被超时时发出警报指示,以及用于各种功能的用户可配置 GPIO 引脚。LTC2947 具有内部 300µΩ、温度补偿的分流电阻,最小化效率损失和外部组件,简化了能量测量应用,同时在整个温度范围内实现高精度电流测量。所有测量量都存储在可通过可选 I2C/SPI 接口访问的内部寄存器中。LTC2947 具有可编程的高低阈值,以减少与主机的数字通信流量。VCP Monitor 3 Click 可以测量总共七个参数:电流、电压、功率、电荷(库
仑)、能量、运行时间以及芯片自身温度,使这款 Click 板非常适合各种应用。LTC2947 主芯片包括三个无延迟的 delta-sigma 模数转换器,可同时测量电流、电压和功率。它还测量芯片温度,并使用板载振荡器推导累积量电荷、能量和时间。它将这些值存储在内部寄存器中,可以通过串行接口读取,这个接口可以配置为 I2C 或 SPI。LTC2947 记录每个测量量的最小和最大值。可以为每个参数设置阈值,当阈值被超时,LTC2947 将在警报寄存器中设置相应的位,并在警报引脚上拉低以提醒主机。包含一个 GPIO 引脚,可用于四种不同的用途。它可以配置为通用逻辑输入或输出,作为基于 LTC2947 内部硅温度测量的输出自动控制风扇,或作为输入来启用和禁用电荷、能量和时间的累积。LTC2947 使用专门为任务量身定制的 ADC 测量每个输入。标记为 IM
(负)和 IP(正)的连接是高侧电流检测输入,必须与用于测量的负载串联。电压检测输入 VM(负)和 VP(正)应并联连接到负载上,第二个 ADC 测量这两个端子之间的差分电压。有关 LTC2947 功能、电气规格和典型性能的更多信息,请参阅附带的数据手册。VCP Monitor 3 Click 支持 SPI 和 I2C 通信接口,允许其与各种不同的 MCU 一起使用。通信接口可以通过将 COMM SEL 下的 SMD 跳线移动到适当位置(SPI 或 I2C)来选择。当 Click 板处于 I2C 模式时,从 I2C 地址也可以通过 ADDR SEL 下的 SMD 跳线配置。此 Click 板设计为可在 3.3V 和 5V 逻辑电平下运行,可以通过 VCC SEL 跳线选择。这允许 3.3V 和 5V 的 MCU 都能正确使用通信线。
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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
AVR
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
Microchip
引脚数
40
RAM (字节)
16384
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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 VCP Monitor 3 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
vcpmonitor3_rd_page_0
- 从页面 0 读取数据功能vcpmonitor3_set_op_mode
- 设置操作模式功能vcpmonitor3_read_p
- 读取功率(瓦特)功能
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 VCPMonitor3 Click example
*
* # Description
* VCP Monitor 3 Click show it's full usage by reading current, voltage, power, die temperature
* and voltage at DVCC using SPI or I2C communication protocol.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initalizes SPI or I2C driver and sets up the device.
*
* ## Application Task
* This example shows capabilities of VCP Monitor 3 Click board
* by reading current, voltage, power, die temperature and
* voltage at DVCC and displaying the results via USART terminal.
*
* @author Mikroe Team
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "vcpmonitor3.h"
static vcpmonitor3_t vcpmonitor3;
static log_t logger;
static float cur_data;
static float volt_data;
static float pow_data;
static float die_temp;
static float volt_vcc;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
vcpmonitor3_cfg_t vcpmonitor3_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.
vcpmonitor3_cfg_setup( &vcpmonitor3_cfg );
VCPMONITOR3_MAP_MIKROBUS( vcpmonitor3_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = vcpmonitor3_init( &vcpmonitor3, &vcpmonitor3_cfg );
if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( VCPMONITOR3_ERROR == vcpmonitor3_default_cfg ( &vcpmonitor3 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
volt_data = vcpmonitor3_read_v( &vcpmonitor3 );
log_printf( &logger, " Voltage : %.2f V \r\n", volt_data );
cur_data = vcpmonitor3_read_i( &vcpmonitor3 );
log_printf( &logger, " Current : %.2f A \r\n", cur_data );
pow_data = vcpmonitor3_read_p( &vcpmonitor3 );
log_printf( &logger, " Power : %.2f W \r\n", pow_data );
die_temp = vcpmonitor3_read_temp( &vcpmonitor3 );
log_printf( &logger, " Die Temperature : %.2f C \r\n", die_temp );
volt_vcc = vcpmonitor3_read_vcc( &vcpmonitor3 );
log_printf( &logger, " Voltage at DVCC : %.2f V \r\n", volt_vcc );
log_printf( &logger, " ------------------------------- \r\n" );
Delay_ms( 1000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END