中级
20 分钟

使用pH EZO和MK64FN1M0VDC12体验最佳的pH测量

您的精准pH读数专家,每次都准确无误

pH Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 27, 2024

点击板

pH Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

依靠我们的 pH 计,在任何环境或应用中进行可靠的 pH 监测。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

pH Click 基于 pH EZO™,这是来自 AtlasScientific 的第六代嵌入式 pH 电路,提供最高水平的稳定性和准确性。该 Click 板™ 具有易于使用的 UART 数据协议(附加 I2C 串行接口)、简单的命令结构和支持单点、两点或三点校准的灵活校准协议,适用于任何现成的 pH 探头。它可以进行温度依赖或独立的 pH 读数,pH 读数范围为 0.001 到 14.000。pH EZO™ 电路以其高灵敏度和准确性为特征。当电气噪声干扰 pH 读数时,通常会看到读数快速波动或读数始终不正确。要验证电气噪声是否导致读数不

准确,可以将 pH 探头单独放入一杯水中,pH 读数应迅速稳定,确认电气噪声是问题所在。该 Click 板™ 使用 UART 通信接口作为默认通信协议,支持所有标准波特率,最高可达 115.200,同时也提供使用 I2C 串行接口的可能性。选择可以通过将标记为 COMM SEL 的 SMD 跳线定位到适当位置来进行。请注意,所有跳线必须放置在同一侧,否则 Click 板™ 可能无响应。pH EZO™ 电路包含一个 LED 指示灯,可以随时通过指定颜色向用户告知 pH 电路的当前状态。绿色表示待机模式,黄色表示发送

 pH 数据,蓝色表示正在读取 pH 数据。此外,还有紫色信号表示波特率变化,红色表示用户给出的无效命令,白色表示设备连接到电路时 LED 闪烁。该 Click 板™ 可以在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下工作,通过 VCC SEL 跳线选择。这样,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都能正确使用通信线路。此外,该 Click 板™ 配备了包含易于使用的函数库和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

pH 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

你完善了我!

配件

该探头可以与所有带有 BNC 连接输入和 1 米电缆的 pH 计一起使用。探头的敏感部分(球形)部分被探头的塑料外壳保护,这减少了机械损坏的可能性。EPH101 用于测量各种液体的 pH 值(由于存在塑料保护),也可以浸入系统中流入的液体中。它储存在一个具有非常长保质期的塑料凝胶瓶中。pH(氢离子浓度)探头测量液体中氢离子的活性。pH 探头尖端的膜允许来自液体的氢离子扩散到膜的外层,而较大的离子则留在溶液中。探头外部和探头内部的氢离子浓度差异会产生一个与测量液体中氢离子浓度成正比的小电流。

pH Click accessories image

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
UART TX
PD3
TX
UART RX
PD2
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

pH 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 pH Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • ph_send_cmd - 发送命令功能

  • ph_get_cmd_resp - 获取命令响应功能

  • ph_switch_led - 切换 LED 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 pH Click Example.
 *
 * # Description
 * This example reads and processes data from pH clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes UART driver, performing a factory reset of the device, disabling continuous read,
 * and performing calibration at the midpoint on the pH scale.
 *
 * ## Application Task
 * This example shows the capabilities of the pH Click board by performing a reading of the 
 * pH value of the substance in which the probe is submerged and displaying readings via the 
 * USART terminal.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ph.h"

#define PROCESS_BUFFER_SIZE 200

static ph_t ph;
static log_t logger;

static char app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    ph_cfg_t ph_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.
    ph_cfg_setup( &ph_cfg );
    PH_MAP_MIKROBUS( ph_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == ph_init( &ph, &ph_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    ph_factory_rst( &ph, app_buf );
    Delay_ms( 1000 );
    
    ph_cont_read( &ph, 0, app_buf );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "   -- Initialized --   \r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "  Place probe into pH  \r\n" );
    log_printf( &logger, " neutral substance for \r\n" );
    log_printf( &logger, " mid point calibration \r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    for ( uint8_t n_cnt = 0; n_cnt < 20; n_cnt++ )
    {
        Delay_ms( 1000 );
    }
    log_printf( &logger, " Starting calibration  \r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    ph_perf_calib ( &ph, PH_CMD_CALIB_MID, 7.000, app_buf );
    Delay_ms( 1000 );
    log_printf( &logger, " Calibration done!     \r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    
    log_printf( &logger, " - Application  task -\r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    ph_send_cmd( &ph, PH_CMD_DIS_RSP_CODES );
    Delay_ms( 1000 );
    ph_clr_log_buf( app_buf );
}

void application_task ( void ) 
{
    ph_send_cmd ( &ph, PH_CMD_SET_SNGL_READ );
    ph_response( &ph, app_buf );
    log_printf( &logger, " pH value: %s ", app_buf );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    ph_clr_log_buf( app_buf );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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