为各种应用添加额外的通用I/O引脚
A
A
硬件概览
它是如何工作的?
Expand 19 Click基于德州仪器的TCAL9538,这是一款8位I2C总线I/O扩展器。该Click板™为需要额外输入/输出线的应用提供了简单的解决方案,如控制开关、传感器、按钮、LED等。TCAL9538工作在3.3V,通过标准的两线I2C通信协议轻松集成到现有系统中。TCAL9538的核心是8位数据寄存器,允许用户将I/O引脚配置为输入或输出。上电或软件复位后,所有I/O默认设置为输入,但可以通过主微控制器通过配置寄存器重新配置。每个引脚的数据存储在专用的输入端口或输出端口寄存器中,主MCU可以读取。此外,通过极性反转寄存器可以调整输入端口的极性,为设计和信号解释提供灵活性。此Click板™采用独特
设计,支持MIKROE推出的“Click Snap”功能。与标准版Click板不同,该功能允许通过断开PCB使主传感器区域变为可移动状态,开辟了许多新的实现可能性。得益于Snap功能,TCAL9538可以通过直接访问标记为1-8的引脚自主运行。此外,Snap部分包含指定和固定的螺钉孔位置,允许用户将Snap板固定在所需位置。TCAL9538的一个关键功能是其Agile I/O功能,增强了I/O端口的性能。这包括可配置的输出驱动强度、可编程的上拉和下拉电阻、可锁存的输入以及可屏蔽的中断。该设备还提供可编程的开漏或推挽输出模式,使其适应各种应用需求。这些Agile I/O功能为优化设计中的功耗、速度和电磁干扰(EMI)提供了
灵活性。Expand 19 Click使用I2C接口,时钟速度高达1MHz,确保与主MCU的快速高效通信。I2C地址可以通过板载跳线轻松配置,允许多个设备在同一总线上共存。此外,该板配有中断(INT)引脚,任何输入端口状态发生变化时触发,确保对外部事件的实时响应;还包括复位(RST)引脚,用于电源循环,将设备恢复到默认状态,确保在意外问题时可靠运行和易于恢复。此Click板™只能在3.3V逻辑电平下运行。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电平转换。此外,该Click板™还配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。
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)
64
硅供应商
Microchip
引脚数
40
RAM (字节)
4096
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 Expand 19 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
expand19_set_pin_direction
- 此函数设置选定引脚的方向。expand19_set_all_pins_value
- 此函数设置所有输出引脚的值。expand19_read_port_value
- 此函数读取所有输入引脚的值。
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 Expand 19 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of Expand 19 click board by setting and
* reading the port state.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and performs the click default configuration which sets
* the pins 0-3 as output and others as input with pull-up enabled.
*
* ## Application Task
* Sets the output pins and then reads the status of all pins and
* displays the results on the USB UART approximately once per second.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "expand19.h"
static expand19_t expand19;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
expand19_cfg_t expand19_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.
expand19_cfg_setup( &expand19_cfg );
EXPAND19_MAP_MIKROBUS( expand19_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == expand19_init( &expand19, &expand19_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( EXPAND19_ERROR == expand19_default_cfg ( &expand19 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
uint8_t port_value = 0;
for ( uint16_t pin_num = EXPAND19_PIN_0_MASK; pin_num <= EXPAND19_PIN_3_MASK; pin_num <<= 1 )
{
expand19_set_all_pins_value( &expand19, pin_num );
expand19_read_port_value( &expand19, &port_value );
log_printf( &logger, " Port status: 0x%.2X\r\n", ( uint16_t ) port_value );
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