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30 分钟

使用 PGA302 和 ATmega644P 获取可靠的重量数据,做出明智的选择

每一克都至关重要!

Load Cell 3 Click with EasyAVR v7

已发布 6月 25, 2024

点击板

Load Cell 3 Click

开发板

EasyAVR v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega644P

通过可靠的重量测量实现公平可靠的贸易。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Load Cell 3 Click基于PGA302,这是德州仪器的一款高精度、低漂移、低噪声、低功耗和多功能信号调理器,经过汽车级认证,适用于电阻式桥式压力和温度感应应用。PGA302提供2.5V的桥式激励电压。PGA302通过放大和数字化信号,并通过模拟前端链进行线性化和温度补偿来对感应和温度信号进行处理。处理后的信号可以以模拟形式输出,此外,信号数据还可以通过I2C数字接口访问。PGA302包含两

个独立的模拟前端(AFE)链,用于电阻式桥式和温度感应输入的增益放大器。电阻式桥式输入AFE链包括一个可编程增益,具有从1.33V/V到200V/V的八个步骤。对于温度感应输入AFE链,PGA302提供高达1mA的电流源,可用于板载标记为TMP+和TMP-的可选外部温度感应。在ADC降采样滤波器之后,数字化信号被发送到线性化和补偿计算数字信号逻辑。所有线性化算法和其他用户数据所需的参数都存储在集成的EEPROM

存储器中。在器件的输出端,有一个14位DAC,后面跟着一个比例电压供应输出缓冲器,增益为4 V/V,允许在mikroBUS™插座上的AN引脚上提供0-5V的比例电压系统输出。这个Click board™只能使用5V逻辑电压电平操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板上必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Load Cell 3 Click top side image
Load Cell 3 Click bottom side 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

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

64

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

4096

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
PA7
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PC0
SCL
I2C Data
PC1
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Load Cell 3 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

该库包含 Load Cell 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • loadcell3_tare - 秤重功能,对称重传感器3进行皮重处理

  • loadcell3_calibration - 秤重传感器3的校准功能

  • loadcell3_get_weight - 秤重传感器3获取重量功能

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 LoadCell3 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for the Load Cell 3 Click driver.
 * The library also includes a function for tare and calibration and weight measurement.
 * This demo application shows an example of weight measurement.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of I2C module and log UART.
 * After driver initialization and default settings, the app sets tare the scale, 
 * calibrate scale and start measurements. 
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that shows the use of a Load Cell 3 Click board™.
 * The Load Cell 3 Click board can be used to measure weight,
 * shows the measurement of scales in grams [ g ].
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "loadcell3.h"

static loadcell3_t loadcell3;
static log_t logger;

static loadcell3_data_t cell_data;
static float weight_val;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;              /**< Logger config object. */
    loadcell3_cfg_t loadcell3_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.

    loadcell3_cfg_setup( &loadcell3_cfg );
    LOADCELL3_MAP_MIKROBUS( loadcell3_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = loadcell3_init( &loadcell3, &loadcell3_cfg );
    if ( init_flag == I2C_MASTER_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    loadcell3_default_cfg ( &loadcell3 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms ( 100 );

    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "     Tare the scale :    \r\n" );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    log_printf( &logger, " >> Remove all object << \r\n" );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    log_printf( &logger, " In the following 10 sec \r\n" );
    log_printf( &logger, " please remove all object\r\n" );
    log_printf( &logger, "     from the scale.     \r\n" );
    // 10 seconds delay
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    Start tare scales    \r\n" );
    loadcell3_tare ( &loadcell3, &cell_data );
    Delay_ms ( 500 );
    
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "   Tarring is complete   \r\n" );
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    Calibrate Scale :    \r\n" );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    log_printf( &logger, "   >>> Load etalon <<<   \r\n" );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    log_printf( &logger, " In the following 10 sec \r\n" );
    log_printf( &logger, "place 100g weight etalon \r\n" );
    log_printf( &logger, "    on the scale for     \r\n" );
    log_printf( &logger, "   calibration purpose.  \r\n" );
    // 10 seconds delay
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    Start calibration    \r\n" );

    if ( loadcell3_calibration ( &loadcell3, LOADCELL3_WEIGHT_100G, &cell_data ) == LOADCELL3_OK ) {
        log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
        log_printf( &logger, "    Calibration  Done    \r\n" );

        log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
        log_printf( &logger, "  >>> Remove etalon <<<  \r\n" );
        log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
        log_printf( &logger, " In the following 10 sec \r\n" );
        log_printf( &logger, "   remove 100g weight    \r\n" );
        log_printf( &logger, "   etalon on the scale.  \r\n" );
        // 10 seconds delay
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    else {
        log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
        log_printf( &logger, "   Calibration  Error    \r\n" );
        for ( ; ; );
    }

    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "   Start measurements :  \r\n" );
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
}

void application_task ( void ) {
    weight_val = loadcell3_get_weight( &loadcell3, &cell_data );
    log_printf( &logger, "   Weight : %.2f g\r\n", weight_val );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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

额外支持

资源

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