初学者
10 分钟

使用MCP3551和ATmega324P步入数字数据的世界

模拟与数字的交汇处

ADC 2 Click with EasyAVR v7

已发布 6月 24, 2024

点击板

ADC 2 Click

开发板

EasyAVR v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega324P

不要让准确性成为您数据采集解决方案的限制因素——尝试我们的ADC吧!

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ADC 2 Click基于Microchip的MCP3551,这是一款22位精准的单通道ΔΣ模数转换器。MCP3551包括具有VIN端的全差分模拟输入、三阶ΔΣ调制器、四阶修改的SINC降采样滤波器(可提供更优秀的平均性能)、内部低噪声振荡器、电源监视电路和SPI数字接口。它可以轻松用于测量低频、低电平信号,例如压力传感器、温度、应变计、工业控制或过程控制应用中的信号。这个Click板通过最大5MHz的3线SPI接口(只读)与MCU通信。接口提供两种转换模式:单次转换模式适用于多路复用应用,连续转换模式适用于连续进行多次转换

的情况,其中每次转换都是相互独立的(所有内部寄存器在转换之间被清空)。当MCP3551未进行转换时,它会自动进入低功耗的关机模式。MCP3551提供单周期转换, 没有数字滤波器的稳定时间。每次转换都包括内部偏移和增益自动校准,以减少设备误差,这对用户是透明的,且在转换过程中实时进行,可以用于多路复用应用。与任何ADC一样,MCP3551使用参考电压作为差分电压范围。参考电压级别的选择通过将标记为VREF SEL的SMD跳线设置到适当的位置进行选择,可以选择由mikroBUS™电源轨提供的3.3V或5V,也可以选

择由MCP1541提供的4.096V。 这些电压可以用作参考输入,从而提供精度和稳定性。此外,ADC 2 Click支持MCP3551的外部电源,可以连接到标记为VCC OUT的输入端,电压范围应在2.7V至5.5V之间。这个Click板可以通过PWR SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平进行操作。这样,3.3V和5V能力的MCU都可以正确使用通信线路。然而,这个Click板配备有一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

ADC 2 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
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PA5
CS
SPI Clock
PB7
SCK
SPI Data OUT
PB6
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
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ADC 2 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 2 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • adc2_adc_Value_Read - 该函数用于从ADC转换器读取特定数据。

  • adc2_check_Over_Low - 该函数用于检查低溢出状态。

  • adc2_check_Over_High - 该函数用于检查高溢出状态。

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 Adc2 Click example
 * 
 * # Description
 * This application enables usage of the 22bit ADC.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initalizes SPI driver and makes an initial log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is an example that shows the capabilities of the ADC 2 click
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adc2.h"

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

static adc2_t adc2;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    adc2_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.

    adc2_cfg_setup( &cfg );
    ADC2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    adc2_init( &adc2, &cfg );

    Delay_ms( 100 );
    
    adc2_set_vref( &adc2, ADC2_VCC_3v3 );

    log_printf( &logger, "------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    ADC 2 Click   \r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------\r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    float adc_val;

    //  Task implementation.

    adc_val = adc2_read_adc_data( &adc2 );

    log_printf( &logger, "Value : %.2f mV\r\n", adc_val );
    
    if ( adc2.ovf_h )
        log_printf( &logger, "HIGH OVERFLOW DETECTED\r\n" );
    else if ( adc2.ovf_l )
        log_printf( &logger, "LOW OVERFLOW DETECTED\r\n" );
    
    log_printf( &logger, "------------------\r\n" );
    Delay_ms( 500 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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