初学者
10 分钟

使用ADuM1252和MK64FN1M0VDC12实现完全隔离的双向I2C通信

可靠且高速的数据传输,并具有隔离的额外好处

I2C Isolator 7 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 27, 2024

点击板

I2C Isolator 7 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

帮助来自不同"世界"的设备(具有不同的电源或电气特性)安全、一致地进行通信。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

I2C Isolator 7 Click基于Analog Devices的ADuM1252,这是一款超低功耗的双向I2C隔离器。它在两侧具有独立的电源供应。第1侧保留了mikroBUS™插座轨道的3.3V和5V,而第2侧的供电范围可以在1.71V至5.5V之间。为了防止锁存行为,其第1侧输出包括一个特殊的缓冲器,用于调节逻辑

低电压,并且输入逻辑低阈值低于输出逻辑低电压。此外,第2侧具有传统缓冲器,不调节逻辑低输出电压。I2C Isolator 7 Click使用标准的2线I2C接口,允许主机MCU与连接的I2C设备在I2C端口之间进行隔离的双向数据传输。正如我们提到的,除了I2C总线,电源也是隔离的。I2C总线上的可选上拉电阻未

安装。您可以根据需要焊接电阻。此Click board™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平运行。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确使用通信线路。此外,该Click board™配备有一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用于进一步开发。

I2C Isolator 7 Click hardware overview 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
ID COMM
PC4
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

I2C Isolator 7 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 I2C Isolator 7 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • i2cisolator7_generic_write - 该函数将生成一个起始信号,接着是从data_in中写入的len个数据。

  • i2cisolator7_generic_read - 该函数将生成一个起始信号,接着从总线上读取len个数据,并将数据放入data_out中。

  • i2cisolator7_write_then_read - 该函数通过使用I2C串行接口在总线上执行写入操作,然后执行读取操作。

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 I2C Isolator 7 Click example
 *
 * # Description
 * This demo application shows an example of an I2C Isolator 7 Click 
 * wired to the PRESS Click board™ for reading device ID (Who am I).
 * The library also includes an I2C writing and reading functions.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * The initialization of I2C module and log UART.
 * After driver initialization, the app sets the PRESS Click board™ slave address.
 *
 * ## Application Task
 * This example demonstrates the use of the I2C Isolator 7 Click board™.
 * Logs device ID values of the PRESS Click board™ 
 * wired to the I2C Isolator 7 Click board™.
 *
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "i2cisolator7.h"

#define PRESS_DEVICE_ADDRESS               0x5C
#define PRESS_REG_WHO_AM_I                 0x0F
#define PRESS_WHO_AM_I                     0xB4

static i2cisolator7_t i2cisolator7;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    i2cisolator7_cfg_t i2cisolator7_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.
    i2cisolator7_cfg_setup( &i2cisolator7_cfg );
    I2CISOLATOR7_MAP_MIKROBUS( i2cisolator7_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == i2cisolator7_init( &i2cisolator7, &i2cisolator7_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms( 100 );
    
    if ( I2CISOLATOR7_ERROR == i2cisolator7_set_slave_address( &i2cisolator7, PRESS_DEVICE_ADDRESS ) )
    {
        log_error( &logger, " Set I2C Slave address ERROR." );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms( 100 );

    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void ) 
{
    uint8_t device_id = 0;
    uint8_t reg = PRESS_REG_WHO_AM_I;
    if ( I2CISOLATOR7_OK == i2cisolator7_write_then_read( &i2cisolator7, &reg, 1, &device_id, 1 ) )
    {
        if ( PRESS_WHO_AM_I == device_id )
        {
            log_printf( &logger, " Device ID: 0x%.2X\r\n", ( uint16_t ) device_id );
            log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
        }
    }
    Delay_ms( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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

额外支持

资源

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