使用 TLI4971-A025T5 和 MK64FN1M0VDC12 监控高达 25A 的电流，体验无与伦比的精度

超越安培

Hall Current 8 Click - 25A with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

Hall Current 8 Click - 25A

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

利用我们的霍尔效应电流传感技术，您可以自信地导航强大的电力系统，轻松处理高达25A的电流，为负载管理和设备保护提供宝贵数据。

硬件概览

它是如何工作的？

Hall Current 8 Click - 25A基于TLI4971-A025T5，这是一款来自英飞凌科技的用于交流和直流测量的高精度微型无铁芯磁电流传感器，具有模拟接口和两个快速过流检测输出。TLI4971基于成熟的霍尔技术，可以准确且高度线性地测量电流，其满量程取决于所选择的产品变体，在本例中为25A。典型应用包括电力驱动和通用逆变器。它适用于快速过流检测，允许控制单元独立于主要测量路径关闭和保护受影响的系统，防止损坏。TLI4971-A025T5的预配置输出模式设置为半差分模式。通过主导体流过的电流是电气隔离的，保护

了Click board™和主机MCU的低电压部分，并诱发出由两个霍尔探头差分测量的磁场。高性能放大器将差分场产生的信号与温度和应力补偿单元提供的内部补偿信息相结合。然后，放大器输出信号被馈送到差分输出放大器，驱动传感器的模拟输出在mikroBUS™插座上的AN引脚上。除了已经提到的特性外，这个Click board™还有两个独立的接口引脚(OCD)路由到mikroBUS插座的PWM和INT引脚。如果电流超过预设阈值，这些引脚将提供快速输出信号，结合标有OCD1和OCD2的红色和黄色LED。由于与主信号路径的独立性，

这些引脚提供了快速响应。它们可以用作陷阱功能，快速关闭电流源并精确检测轻微过载条件。此外，这个Click board™应与负载串联连接。两个板载端子连接器测量电流，一个端子块用于正电流输入，另一个用于负电流输入。这个Click board™只能使用3.3V逻辑电压电平操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前，板上必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外，它配备了一个包含函数和示例代码的库，可用作进一步开发的参考。

Hall Current 8 Click - 25A hardware overview image

Hall Current 8 Click - 25A 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。

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

Analog Signal

PB2

RST

SCK

MISO

MOSI

Power Supply

3.3V

Ground

GND

Overcurrent Output 2

PA10

PWM

Overcurrent Output 1

PB13

INT

SCL

SDA

Ground

GND

“仔细看看！”

Click board™ 原理图

Hall Current 8 Click - 25A 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。

GNSS2 Click front image hardware assembly

GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly

Board mapper by product7 hardware assembly

Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly

Necto No Display image step 8 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 Hall Current 8 Click - 25A 驱动程序的 API。

关键功能:

hallcurrent825a_calibration - 此函数将校准值设置到Hall Current 8 25A Click上的TLI4971高精度无铁芯电流传感器的上下文对象中的偏移数据中。
hallcurrent825a_get_voltage - 此函数读取AN引脚的AD转换结果，并将其转换为比例电压级别。
hallcurrent825a_get_current - 此函数读取AN引脚的AD转换结果，并将其转换为比例电流级别。

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 Hall Current 8 25A Click Example.
 *
 * # Description
 * This library contains API for Hall Current 8 25A Click driver.
 * The library initializes and defines the ADC drivers.
 * The library also includes a function for calibration, 
 * current measurement and overcurrent detection.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes ADC driver, calibrate AD conversion of the AN pin and start to write log.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that demonstrates the use of the Hall Current 8 25A click board.
 * In this example, we read and display current data [A], AN pin voltage level [V]. 
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "hallcurrent825a.h"

static hallcurrent825a_t hallcurrent825a;   /**< Hall Current 8 25A Click driver object. */
static log_t logger;                        /**< Logger object. */

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;                          /**< Logger config object. */
    hallcurrent825a_cfg_t hallcurrent825a_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.

    hallcurrent825a_cfg_setup( &hallcurrent825a_cfg );
    HALLCURRENT825A_MAP_MIKROBUS( hallcurrent825a_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( ADC_ERROR == hallcurrent825a_init( &hallcurrent825a, &hallcurrent825a_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " Turn OFF the power supply \r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "     Start Calibration     \r\n" );
    hallcurrent825a_calibration ( &hallcurrent825a );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n");
    log_printf( &logger, " Turn ON the power supply  \r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n");
    log_printf( &logger, "    Start measurements :   \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n");
}

void application_task ( void ) 
{
    float current = 0;
    float avg_voltage = 0;
    
    if ( HALLCURRENT825A_OK == hallcurrent825a_get_current ( &hallcurrent825a, &current ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Current        : %.2f [A]\r\n", current );
    }
    
    if ( HALLCURRENT825A_OK == hallcurrent825a_get_voltage ( &hallcurrent825a, &avg_voltage ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " AN pin voltage : %.2f [V]\r\n", avg_voltage );
    }
    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

/*!
 * @file main.c
 * @brief Hall Current 8 25A Click Example.
 *
 * # Description
 * This library contains API for Hall Current 8 25A Click driver.
 * The library initializes and defines the ADC drivers.
 * The library also includes a function for calibration, 
 * current measurement and overcurrent detection.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes ADC driver, calibrate AD conversion of the AN pin and start to write log.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that demonstrates the use of the Hall Current 8 25A click board.
 * In this example, we read and display current data [A], AN pin voltage level [V]. 
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "hallcurrent825a.h"

static hallcurrent825a_t hallcurrent825a;   /**< Hall Current 8 25A Click driver object. */
static log_t logger;                        /**< Logger object. */

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;                          /**< Logger config object. */
    hallcurrent825a_cfg_t hallcurrent825a_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.

    hallcurrent825a_cfg_setup( &hallcurrent825a_cfg );
    HALLCURRENT825A_MAP_MIKROBUS( hallcurrent825a_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( ADC_ERROR == hallcurrent825a_init( &hallcurrent825a, &hallcurrent825a_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " Turn OFF the power supply \r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "     Start Calibration     \r\n" );
    hallcurrent825a_calibration ( &hallcurrent825a );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n");
    log_printf( &logger, " Turn ON the power supply  \r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n");
    log_printf( &logger, "    Start measurements :   \r\n");
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n");
}

void application_task ( void ) 
{
    float current = 0;
    float avg_voltage = 0;
    
    if ( HALLCURRENT825A_OK == hallcurrent825a_get_current ( &hallcurrent825a, &current ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Current        : %.2f [A]\r\n", current );
    }
    
    if ( HALLCURRENT825A_OK == hallcurrent825a_get_voltage ( &hallcurrent825a, &avg_voltage ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " AN pin voltage : %.2f [V]\r\n", avg_voltage );
    }
    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