初学者
10 分钟

使用MCP3204和MK64FN1M0VDC12将多个模拟信号转换为数字数据

具有SPI接口的4通道12位ADC

ADC Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 25, 2024

点击板

ADC Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

帮助电子设备理解并处理来自现实世界的信息。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ADC Click 基于 Microchip 的 MCP3204,这是一个带有 SPI 串行接口的 4 通道 12 位 A/D 转换器。MCP3204 包含一个输入通道选择多路复用器(CH0、CH1、CH2、CH3),其参考电压可以使用 VCC(3.3V 或 5V)或来自 Microchip 的 MCP1541 的 4.096V 电压参考。电压参考决定了模拟电压范 围,可以通过板载的 REFERENCE 跳线来选择。要

将模拟电压连接到 ADC Click,可以使用标有 CH0-3 的四个端子以及两个 GND 端子来参考地线。每个模拟输入引脚通过 Microchip 的 MCP6284,这是一个 5MHz 全摆幅运算放大器。ADC Click 使用标准的 4 线 SPI 串行接口与主机 MCU 通信,支持 SPI 模式的  0 和 3,并且操作时钟率高达 2MHz。与 ADC Click 的通信是通过将 CS 线拉低来启动的。此 Click 板™

可以通过 PWR SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平运行,这样,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,这个 Click 板™ 配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

ADC 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
SPI Chip Select
PC4
CS
SPI Clock
PC5
SCK
SPI Data OUT
PC7
MISO
SPI Data IN
PC6
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

ADC 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
Board mapper by product7 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

此库包含 ADC Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • adc_get_single_ended_ch - 获取单端通道功能

  • adc_get_differential_ch - 获取伪差分对功能

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 main.c
 * \brief ADC Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of ADC Click board.
 * The all channels can be configured as single-ended or pseudo-differential
 * pair.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes SPI driver, performs the reference voltage selection and
 * initializes UART console for results logging.
 *
 * ## Application Task
 * Reads voltage level of channels 0 and 1 in the both configurations,
 * single-ended and pseudo-differential pair, every 1 second.
 * All channels results will be calculated to millivolts [mV].
 *
 * *note:*
 * In single-ended mode the all channels must be in the range from Vss (GND)
 * to Vref (3V3 by default).
 * In pseudo-differential mode the IN- channel must be in the range from
 * (Vss - 100mV) to (Vss + 100mV). The IN+ channel must be in the range from
 * IN- to (Vref + IN-).
 * If any of conditions are not fullfilled, the device will return 0 or Vref
 * voltage level, and measurements are not valid.
 *
 * \author Nemanja Medakovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adc.h"


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

static adc_t adc;
static log_t logger;

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

void application_init( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    adc_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.

    adc_cfg_setup( &cfg );
    ADC_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    adc_init( &adc, &cfg );
}

void application_task( void )
{
    adc_get_single_ended_ch( &adc, ADC_CH0_OR_CH01 );
    adc_get_single_ended_ch( &adc, ADC_CH1_OR_CH10 );
    adc_get_single_ended_ch( &adc, ADC_CH2_OR_CH23 );
    adc_get_single_ended_ch( &adc, ADC_CH3_OR_CH32 );
    adc_get_differential_ch( &adc, ADC_CH0_OR_CH01 );

    log_printf( &logger, "* CH0 = %u mV\r\n", adc.ch0 );
    log_printf( &logger, "* CH1 = %u mV\r\n", adc.ch1 );
    log_printf( &logger, "* CH2 = %u mV\r\n", adc.ch2 );
    log_printf( &logger, "* CH3 = %u mV\r\n", adc.ch3 );
    log_printf( &logger, "* CH0 - CH1 = %d mV\r\n", adc.ch01 );
    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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