中级
30 分钟

使用ACS70331和MK64FN1M0VDC12创建一个可靠的工具来监控、分析和管理电流

通往精确电流测量的路径

Hall Current 4 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 26, 2024

点击板

Hall Current 4 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

通过我们的数据驱动解决方案实现高效电流使用,带来成本节约、生产力提升和卓越运营。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Hall Current 4 Click基于Allegro Microsystems的ACS70331电流传感器和Microchip生产的12位ADC MCP3221。ACS70331使用巨磁阻(GMR)元件通过感应电流产生的磁场间接测量流经IC主导体的电流。流经主导体的电流产生的磁场影响GMR传感器的电压,即使在低磁场强度下,GMR传感器电压也会变化,这使得ACS70331非常

适合精确测量较低电流。然而,它在较高电流下很快就会饱和,因此不适合较高电流测量。ACS70331的灵敏度为200 mV/A,可测量范围为-5A至+5A。考虑到ACS70331的工作范围约为1 MHz,负载电流变化引起的输出电压变化非常迅速且无延迟。ACS70331的输出电压被送到模数转换器(ADC)的输入端,允许通过I2C接口读取转换数据。ACS70331的主

导体电阻仅为1.1 mΩ,导致低功耗和由于电流流过传感器引起的低温升。传感器与芯片上的输出引脚没有物理接触,因为它完全通过流经输入引脚(主导体)的电流产生的磁场工作。输入引脚的负载电压与芯片的其余部分隔离。然而,在高于100V的电压下使用是不安全的。

Hall Current 4 Click hardware overview image
Hall Current 4 Click Current Warning image

功能概述

开发板

Clicker 2 for Kinetis 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 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性

的小工具。Clicker 2 for Kinetis 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 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。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、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 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。

Clicker 2 for Kinetis dimensions image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
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
PD8
SCL
I2C Data
PD9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Hall Current 4 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

Clicker 2 for PIC32MZ 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 2 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

该库包含用于Hall Current 4 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • hallcurrent4_get_current_data - 该功能读取电流(单位:mA)

  • hallcurrent4_get_raw_data - 该功能读取原始(ADC)电流数据

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 HallCurrent4 Click example
 * 
 * # Description
 * Demo application shows is reading current data in mA using Hall current 4 click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Configuring clicks and log objects.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads Current value in mA and logs this data to USBUART every 1 sec.
 * 
 * \author Katarina Perendic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "hallcurrent4.h"

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

static hallcurrent4_t hallcurrent4;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    hallcurrent4_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 ----" );

    //  Click initialization.

    hallcurrent4_cfg_setup( &cfg );
    HALLCURRENT4_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    hallcurrent4_init( &hallcurrent4, &cfg );
}

void application_task ( void )
{
    float current;

    current = hallcurrent4_get_current_data( &hallcurrent4 );

    log_printf( &logger, " >> Current value: %.2f mA\r\n", current );
    log_printf( &logger, " ------------------------- \r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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