在时间飞行和流量计应用中实现无与伦比的准确性,特别是在零流和低流量测量中。
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硬件概览
它是如何工作的?
TDC Click基于德州仪器的TDC7200,这是一款用于激光雷达(LIDAR)和超声波时间飞行(ToF)应用的时间到数字转换器。这款秒表IC测量了一个称为飞行时间(在START信号上的边缘)和多个随后事件(在STOP信号上的边缘)之间的时间,这些事件被带到标记为START和STOP的板载SMA连接器上。用户还可以将此Click板™与包含TDC1000(超声波模拟前端)的外部板配对,成为用于测量水、气体和热流量计等的完整超声波传感解决方案的一部分。TDC7200具有内部自校准的时间基准,可补偿随时间和温度的漂移,用于以皮秒级准确度测量时间。当处于自主多周
期平均模式时,TDC7200可优化为低系统功耗。主机可以进入睡眠状态以节省电源,TDC可以在测量序列完成后唤醒它。TDC7200还具有外部参考时钟,用于精确校准内部时间基准。设备内部的所有数字电路也使用此参考时钟;因此,在启用设备时,时钟必须可用且稳定。出于这个原因,有可能选择连接到迷你同轴N.FL系列连接器的外部时钟,或者通过板载8MHz晶体选择内部时钟,该晶体可以通过路由到mikroBUS™插座的AN引脚上的OEN引脚激活。选择可以通过标记为CLK SEL的板载SMD跳线到适当的位置标记为EXT和INT来执行。TDC7200通过最大频率为
20MHz的标准SPI串行接口与MCU通信。此外,它还使用了几个额外的GPIO引脚,例如路由到mikroBUS™插座的RST引脚上的EN引脚,用作TDC7200中所有数字电路的复位;路由到PWM引脚的TRG引脚,用作开始测量触发器;以及INT引脚,用于确定TDC测量完成。此Click板™只能使用3.3V逻辑电压级别运行。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板上必须执行适当的逻辑电压级别转换。但是,Click板™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

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
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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 TDC Click 驱动程序的 API。
关键功能:
tdc_cfg_setup
- 配置对象初始化函数。tdc_init
- 初始化函数。tdc_default_cfg
- Click默认配置函数。
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 Tdc Click example
*
* # Description
* This library contains an API for the TDC Click driver.
* This demo application shows the use of a TDC Click board™.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initialization of SPI module and log UART.
* After driver initialization, the app set default settings and
* the configures the measurement ( set the pulse to 100 us ).
*
* ## Application Task
* This is an example that shows the use of a TDC Click board™.
* In this example, after the START signal, the app sends 3 STOP signals per 100 microseconds.
* The application reads and displays the value of Time, Clock count and
* Time-of-Flight values of three performed measurements.
* Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
*
* @author Nenad Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "tdc.h"
static tdc_t tdc;
static tdc_t tdc_pulse;
static log_t logger;
static uint16_t pulse_us;
static uint8_t count_stop;
static uint8_t num_stops;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
tdc_cfg_t tdc_cfg; /**< Click config object. */
tdc_cfg_t tdc_cfg1;
static uint8_t cal_periods;
static uint8_t avg_cycles;
static uint8_t sel_mode;
/**
* 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.
tdc_cfg_setup( &tdc_cfg );
TDC_MAP_MIKROBUS( tdc_cfg, MIKROBUS_1 );
tdc_cfg_setup( &tdc_cfg1 );
TDC_MAP_MIKROBUS( tdc_cfg1, MIKROBUS_2 );
err_t init_flag = tdc_init( &tdc, &tdc_cfg );
init_flag |= tdc_init( &tdc_pulse, &tdc_cfg1 );
if ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag )
{
log_error( &logger, " Application Init Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
tdc_default_cfg ( &tdc );
log_info( &logger, " Application Task " );
Delay_ms( 100 );
cal_periods = 10;
avg_cycles = 1;
num_stops = 3;
sel_mode = 1;
pulse_us = 100;
count_stop = 1;
tdc_setup_measurement( &tdc, cal_periods, avg_cycles, num_stops, sel_mode );
log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
Delay_ms( 100 );
}
void application_task ( void )
{
static uint32_t p_time[ 5 ];
static uint32_t p_clock_count[ 5 ];
static uint32_t p_tof[ 5 ];
tdc_start_measurement( &tdc );
while ( tdc_get_trg( &tdc ) == 0 );
tdc_gen_pulse( &tdc_pulse, pulse_us, num_stops );
while ( tdc_get_interrupt( &tdc ) == 1 );
tdc_get_measurement( &tdc, TDC_MCU_CLOCK_MODE_168_MHZ, count_stop, p_time, p_clock_count, p_tof );
log_printf( &logger, " Time[ 0 ] = %lu\r\n", p_time[ 0 ] );
log_printf( &logger, " Time[ 1 ] = %lu\r\n", p_time[ 1 ] );
log_printf( &logger, " Time[ 2 ] = %lu\r\n", p_time[ 2 ] );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
log_printf( &logger, " Clock count[ 0 ] = %lu\r\n", p_clock_count[ 0 ] );
log_printf( &logger, " Clock count[ 1 ] = %lu\r\n", p_clock_count[ 1 ] );
log_printf( &logger, " Clock count[ 2 ] = %lu\r\n", p_clock_count[ 2 ] );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
log_printf( &logger, " TOF[ 0 ] = %u us\r\n", p_tof[ 0 ] );
log_printf( &logger, " TOF[ 1 ] = %u us\r\n", p_tof[ 1 ] );
log_printf( &logger, " TOF[ 2 ] = %u us\r\n", p_tof[ 2 ] );
log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
Delay_ms( 1000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END