中级
30 分钟

通过使用KMR221和PIC32MZ1024EFH064,实现精确的电压管理尽在指尖

每次按下按钮,切换电压

Analog Key Click with PIC32MZ clicker

已发布 6月 27, 2024

点击板

Analog Key Click

开发板

PIC32MZ clicker

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ1024EFH064

这种模拟键盘配备了六个触觉按钮,允许用户以无与伦比的精度从一系列电压水平中进行选择,非常适合各种电气应用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Analog Key Click基于C&K的KMR221,这是一个高质量的单刀单掷(SPST)开关。这些按钮的额定切换周期高达300,000次,且具有小于100 mΩ的非常低的开启电阻。这些按钮橡胶化,按下时有舒适的触觉感受。按下按钮时,相应的连接点会被重定向到德州仪器的低功耗运算放大器OPA344的输入,该放大器配置为单位增益工作,形成微控制器(MCU)输入的缓冲器。这防止了MCU输入引脚阻抗的变化,并提供了一定程度的静电放电

(ESD)保护。通过用两个等效电阻(上部电阻组的RE1和下部电阻组的RE2)替代电压分配器电阻,可以更好地理解原理:当按下顶部按钮(T1)时,等效RE1电阻将为0 Ω,因此,无论RE2电阻如何,AN引脚处的电压将等于VCC。当按下第二个按钮(T2)时,等效RE1电阻为1 kΩ,而RE2电阻为5K。电压分配器的VCC电压可以使用Click板™上的SMD跳线选择,标记为VSEL。此跳线选择3.3V或5V mikroBUS™电源轨作为VCC源。

由于许多MCU无法容忍引脚上的5V电压,VSEL位置默认设置为3.3V。然而,如果特定应用需要5V操作,只需将VSEL跳线的位置移到5V位置即可。选定的输出电压出现在Analog Key Click的mikroBUS™的AN引脚上,标记为VO。然后可以由MCU的A/D转换器采样并用于控制设备。由于Analog Key Click仅需一个引脚即可运行,因此非常适用于引脚数量受限的问题严重的应用。

Analog Key Click top side image
Analog Key Click bottom side 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
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Analog Key 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
Thermo 26 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Micro B Connector clicker - 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Analog Key Click驱动程序的 API。

关键功能:

  • analogkey_get_key - 返回按下了哪个按钮的功能。

  • analogkey_set_resolution - 设置分辨率的功能。

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 
 * \brief AnalogKey Click example
 * 
 * # Description
 * This application logs what button is pressed.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads ADC value and detects which button is pressed based on that value.
 * 
 * 
 * \author Nemanja Medakovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "analogkey.h"

#define ANALOGKEY_N_SAMPLES  50

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

static analogkey_t analogkey;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    analogkey_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... ----" );

    analogkey_cfg_setup( &cfg );
    ANALOGKEY_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( analogkey_init( &analogkey, &cfg ) == ADC_ERROR )
    {
        log_info( &logger, "---- Application Init Error. ----" );
        log_info( &logger, "---- Please, run program again... ----" );

        for ( ; ; );
    }
    log_info( &logger, "---- Application Init Done. ----\n" );
}

void application_task ( void )
{
    float an_voltage = 0;
    analogkey_key_id_t key;
    float an_average = 0;
    
    an_voltage = analogkey_read_voltage( &analogkey );
    
    if ( an_voltage > 0.2 )
    {
        an_average += an_voltage / ANALOGKEY_N_SAMPLES;
        for ( uint8_t cnt = 0; cnt < ANALOGKEY_N_SAMPLES - 1; cnt++ )
        {
            an_voltage = analogkey_read_voltage( &analogkey );
        
            an_average += an_voltage / ANALOGKEY_N_SAMPLES;
        }
    }
    
    if ( ( key = analogkey_get_key( &analogkey, an_average ) ) != ANALOGKEY_TOUCH_KEY_NONE )
    {
        log_printf( &logger, " T%u is pressed.\r\n", (uint16_t)key );
        
        while ( analogkey_read_voltage( &analogkey ) > 0.2 ) {
             Delay_ms( 1 );   
        }
    
        log_printf( &logger, " T%u is released.\r\n", (uint16_t)key );
        Delay_ms( 10 );
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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