中级
30 分钟

体验协议转换的魔力,使用SC18IM704和ATmega1284。

UART转I2C的魔法:您的通信变换器!

UART to I2C Click with EasyAVR v7

已发布 6月 25, 2024

点击板

UART to I2C Click

开发板

EasyAVR v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega1284

通过使用我们的转换解决方案,将您的UART设备轻松集成到I2C网络中,解锁其潜力,简化数据交换并增强控制。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

UART to I2C Click基于NXP Semiconductors的SC18IM704,这是一款标准UART端口和串行I2C总线之间的桥接器。SC18IM704由一个全功能高级UART接口组成,通过mikroBUS™插槽的常用RX和TX引脚与主机MCU通信。其特点是高达460.8 kbit/s的波特率和用于传输/接收数据过程的256字节FIFO。串行数据格式固定为一个起始位、8个数据位和一个停止位。复位功能后,波特率默认设置为9600 bit/s,可以通过波特率生成器(BRG)寄存器更改。在上电序列或通过mikroBUS™插槽的RST引脚实

现的硬件复位后,SC18IM704将向主机MCU发送两个连续字节以指示启动状态。这两个连续字节是0x4F和0x4B,表示ASCII消息协议中的‘OK’状态。在正确的初始序列之后,与连接到I2C总线端子的其他I2C总线设备的直接通信被启用。I2C总线使用两根线(SCL和SDA)在连接的设备之间传输信息,提供支持高达400kHz数据传输的面向字节的接口。SC18IM704还可以置于软件可配置的低功耗模式(掉电模式)。进入掉电状态后,UART RX引脚用于退出深度掉电模式。只要RX引脚保持在高逻辑状态,桥接器

将保持在深度掉电模式。发送的任何字符都会将桥接器带出深度掉电模式,但会忽略该字符。除了所有这些功能之外,SC18IM704在已填充的头部上还有几个通用I/O引脚,标记为GP引脚。这些引脚可以通过软件设置其功能为推挽、开漏或仅输入。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下运行。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板子必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,此Click板™配备了包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

UART to I2C Click top side image
UART to I2C 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

ATmega1284

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

NC
NC
AN
Reset
PA6
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
UART TX
PD1
TX
UART RX
PD0
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

UART to I2C 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
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 UART to I2C Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • uarttoi2c_gpio_write - 该函数将所需数据写入GPIO端口

  • uarttoi2c_gpio_read - 该函数从GPIO端口读取数据

  • uarttoi2c_i2c_write_then_read - 该函数执行写入然后读取操作,使用重复启动到I2C目标设备

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 UART to I2C Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of USB to I2C click board by reading the device ID
 * of a 3D Hall 11 click board connected to the I2C port and controlling the GPIO pins.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default config which resets
 * the device and sets the GPIO pins 0-3 as push-pull output and others as input.
 * After that, reads and displays the chip firmware version.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the device ID of a 3D Hall 11 click board connected to the I2C port, 
 * toggles the output pins and displays the GPIO port state. The results will
 * be displayed on the USB UART approximately once per second.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "uarttoi2c.h"

// I2C target device configuration
#define DEVICE_NAME                 "3D Hall 11 click"
#define DEVICE_SLAVE_ADDRESS        0x35
#define DEVICE_REG_ID               0x0D
#define DEVICE_ID                   0x01

static uarttoi2c_t uarttoi2c;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    uarttoi2c_cfg_t uarttoi2c_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.
    uarttoi2c_cfg_setup( &uarttoi2c_cfg );
    UARTTOI2C_MAP_MIKROBUS( uarttoi2c_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == uarttoi2c_init( &uarttoi2c, &uarttoi2c_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( UARTTOI2C_ERROR == uarttoi2c_default_cfg ( &uarttoi2c ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    uint8_t version[ 16 ] = { 0 };
    if ( UARTTOI2C_OK == uarttoi2c_read_version ( &uarttoi2c, version ) )
    {
        log_printf( &logger, " Firmware version: %s\r\n", version );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    static uint8_t gpio_state = UARTTOI2C_NO_PIN_MASK;
    uint8_t slave_address = DEVICE_SLAVE_ADDRESS;
    uint8_t reg_addr = DEVICE_REG_ID;
    uint8_t device_id;
    if ( UARTTOI2C_OK == uarttoi2c_i2c_write_then_read ( &uarttoi2c, slave_address, 
                                                         &reg_addr, 1, &device_id, 1 ) )
    {
        log_printf( &logger, " %s - Device ID read: %s\r\n", ( char * ) DEVICE_NAME,
                    ( char * ) ( ( DEVICE_ID == device_id ) ? "Success" : "Fail" ) );
    }
    uarttoi2c_gpio_write ( &uarttoi2c, gpio_state );
    if ( UARTTOI2C_OK == uarttoi2c_gpio_read ( &uarttoi2c, &gpio_state ) )
    {
        log_printf( &logger, " GPIO state: 0x%.2X\r\n\n", ( uint16_t ) gpio_state );
        gpio_state = ~gpio_state;
    }
    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。