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30 分钟

使用INA282和PIC32MZ1024EFH064迈入电流传感的新纪元

双向电流传感进化

Current 7 Click with PIC32MZ clicker

已发布 6月 24, 2024

点击板

Current 7 Click

开发板

PIC32MZ clicker

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ1024EFH064

释放我们解决方案的精准双向电流感应潜力,超越简单测量。赋予您的系统监控、分析和优化双向电力使用的能力,实现前所未有的控制。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Current 7 Click基于INA381,这是一款来自德州仪器的高精度电流感应放大器。该电压输出电流感应放大器能够准确测量在电流感应电阻(也称为电流分流电阻)上产生的电压,其共模范围可延伸至负电源轨下方14V至高达80V,允许进行低端或高端电流感应。零漂移拓扑结构使其能够在宽温度范围内进行高精度测量,最大输入偏移电压低至70μV。此Click板™具有两种与MCU通信的方式。INA282的模拟输出信号可以通过使用Microchip的MCP3221,将其转换为12位分辨率的数字值,该转换器通过2线I2C兼容接口

进行转换,或者可以直接发送到标记为AN的mikroBUS™插座的模拟引脚。MCP3221提供单端输入,具有低功耗,最大转换电流和待机电流分别为250μA和1μA。在标准模式下,数据传输速度可达100kbit/s,在快速模式下可达400kbit/s。选择可以通过板载SMD跳线标记为OUT SEL,设置到标记为AN和ADC的适当位置来执行。INA282还允许在标记为REF1和REF2的板载接头上连接外部电压信号作为设备的参考电压。此参考电压决定了输出如何响应特定输入条件。参考电压控制电阻R5和R6的可配置设置

允许INA282在单向和双向应用中使用。有关这些操作模式的更多信息,请参阅附带的datasheet。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择使用3.3V和5V逻辑电压水平。这种方式下,3.3V和5V能力的MCU都可以正确使用通信线。此外,还可以通过标记为PWR SEL的跳线选择INA282的电源供应,可以从范围为2.7V至18V的外部电源终端或mikroBUS™电源轨供电。然而,此Click板™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。

Current 7 Click hardware overview image
Current 7 Click Current Warning image

功能概述

开发板

PIC32MZ Clicker 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位带有浮点单元的 Microchip PIC32MZ 微控制器,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 mikroProg 连接器,以及一个用于与外部电子设备接口的头部。得益于其紧凑的设计和清晰易识别的丝网标记,它提供了流畅且沉浸式的工作体验,允许在任

何情况下、任何地方都能访问。PIC32MZ Clicker 开 发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 PIC32MZ Clicker 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或通过外部 mikroProg 连接器为 PIC,dsPIC 或 PIC32 编程外,Clicker 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。USB Micro-B 连接可以提供多达 500mA 的电流,这足以操作所有板载和附加模块。所有 

mikroBUS™ 本身支持的通信方法都在这块板上,包 括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮以及若干按钮和 LED 指示灯。PIC32MZ Clicker 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。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,它涵盖了原型制作的许多方面。

PIC32MZ clicker double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Microchip

引脚数

64

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
RE4
AN
NC
NC
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
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RD10
SCL
I2C Data
RD9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Current 7 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ clicker front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以PIC32MZ clicker作为您的开发板开始。

PIC32MZ clicker front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Micro B Connector Clicker Access - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step 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 Current 7 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • current7_read_voltage - 此功能读取原始ADC值并将其转换为相应的电压水平。

  • current7_get_current - 此功能基于CURRENT7_NUM_CONVERSIONS的电压测量值读取输入电流水平[A]。

  • current7_set_vref - 此功能设置Current 7 Click驱动器的电压参考。

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 Current7 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for Current 7 Click driver.
 * The demo application reads current ( A ).
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes I2C or AN driver and log UART.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that demonstrates the use of the Current 7 Click board™.
 * In this example, we read and display the current ( A ) data.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "current7.h"

static current7_t current7;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;            /**< Logger config object. */
    current7_cfg_t current7_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.
    current7_cfg_setup( &current7_cfg );
    CURRENT7_MAP_MIKROBUS( current7_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == current7_init( &current7, &current7_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float current = 0;
    current7_get_current( &current7, &current );
    log_printf( &logger, " Current : %.3f A\r\n", current );
    log_printf( &logger, "--------------------\r\n" );
    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
/*!
 * @file main.c
 * @brief Current7 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for Current 7 Click driver.
 * The demo application reads current ( A ).
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes I2C or AN driver and log UART.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that demonstrates the use of the Current 7 Click board™.
 * In this example, we read and display the current ( A ) data.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "current7.h"

static current7_t current7;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;            /**< Logger config object. */
    current7_cfg_t current7_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.
    current7_cfg_setup( &current7_cfg );
    CURRENT7_MAP_MIKROBUS( current7_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == current7_init( &current7, &current7_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float current = 0;
    current7_get_current( &current7, &current );
    log_printf( &logger, " Current : %.3f A\r\n", current );
    log_printf( &logger, "--------------------\r\n" );
    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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