初学者
10 分钟

通过结合三个TL3215系列触觉开关和PIC18F46K22,在工业环境中实现精确控制和操作确认

简单有效的触觉开关集成

Button 3 Click with Curiosity HPC

已发布 8月 06, 2024

点击板

Button 3 Click

开发板

Curiosity HPC

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F46K22

通过高性能触觉开关,在消费电子、工业设备和汽车系统中实现可靠的触觉输入控制

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Button 3 Click 基于三个触觉开关,属于 E-Switch 的 TL3215 系列触觉开关。每个特定开关都有几个关键特性,其部件编号为 TL3215AF160BQ/TL3215AF160RQ/TL3215AF160GQ。部件编号中的 “TL” 表示它属于 TL 系列,以其高可靠性和一致性能著称。型号“3215” 是其坚固结构和设计的证明。它包括一个 2mm 的执行器选项(‘A’),确保精确和响应操作。‘F160’ 表示 160gf 的动作力,提供了既不太硬也不太软的平衡触觉反馈,从而防止意外按压,同时保持用户友好性。‘B/R/G’ 表示开关的蓝色/红色/绿色,使其易于识别,而‘Q’ 表示使用银触点材料,以其优良的导电性和耐久性著称。在规格方面,这些开关的电气额定值为 50mA,12VDC,其电气和机械寿命为 1,000,000 次循环,确

保了在各种应用中的长寿命和可靠性。起始接触电阻最大为 100mΩ,而绝缘电阻在 500VDC 时为 100MΩ,突出其优异的电气隔离性能。该开关还具有 250VAC 1 分钟的介电强度,并在 -40°C 到 85°C 的温度范围内高效运行。触点布置为单刀单掷(SPST),提供简洁的开关功能。此外,该版本的集成 LED 在 20mA 的正向电流下工作,典型的正向电压为 3V,典型的光强度为 100mcd,确保了开关状态的清晰可见。这种 Click board™ 采用支持新推出的 MIKROE 功能 “Click Snap” 的独特格式设计。与标准化版本的 Click boards 不同,此功能使主要传感器区域可以通过折断 PCB 变为可移动,开辟了许多新的实现可能性。由于 Snap 功能,开关可以通过直接访问标记为 1-8 的引脚信号自主运行。此外,Snap 部分

包括指定和固定的螺孔位置,使用户能够在所需位置固定 Snap 板。Button 3 Click 使用 I2C 接口通过 TCA6408A 端口扩展器与主机 MCU 通信。此端口扩展器允许控制所有按钮及其控制信号,包括专用于检测按钮按压的信号(每当触觉开关激活时向主机 MCU 提供中断信号(INT))和控制 TL3215 上 LED 的信号。除了 I2C 接口引脚外,端口扩展器还使用复位(RST)引脚和用于 I2C 地址选择的跳线,ADDR SEL。此 Click board™ 可以选择通过 VCC SEL 跳线使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平。因此,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,这款 Click board™ 配备了包含易用功能的库和示例代码,可作为进一步开发的参考。

Button 3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Curiosity HPC(High Pin Count)开发板专为快速开发嵌入式应用而设计,支持 Microchip 提供的 28 和 40 引脚的 8 位 PIC 微控制器。这款开发板拥有两个独特的 PDIP 插座,周围是双排扩展接头,允许连接到所安装 PIC 微控制器的所有引脚。它还包含一个强大的板载 PICkit™ (PKOB),免除了外部编程/调试工具的需要,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™ 连接,一个 USB 连接器,一组指示 LED,按键开关和

一个可变电位器。所有这些功能使您能够结合 Microchip 和 Mikroe 的力量,更有效地创建定制的电 子解决方案。Curiosity HPC 开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。集成的板载 PICkit™ (PKOB) 支持所有支持的设备的低压编程和在线电路调试。当与 MPLAB® X 集成开发环境(IDE,版本 3.0 或更高)或 MPLAB® Xpress IDE 结合使用时,在线电路调试允许用户快速运行、修改

和排除他们的定制软件和硬件的故障,无需额外的调试工具。此外,它还包括一个通过 USB Micro-B 连接器为开发板提供的干净且调节过的电源供应模块,以及 mikroBUS™ 本身支持的所有通信方法。 Curiosity HPC 开发板允许您仅通过几个步骤就创建新的应用程序。由 Microchip 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。

Curiosity HPC double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

PIC18F46K22

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

64

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

3896

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
RD0
RST
ID COMM
RA3
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
RB5
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RC3
SCL
I2C Data
RC4
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Button 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity HPC front no-mcu image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity HPC作为您的开发板开始。

Curiosity HPC front no-mcu image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Curiosity HPC Access MB 1 - 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
Necto DIP image step 7 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 Button 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • button3_toggle_red_led - 此函数通过切换RK引脚的逻辑状态来切换红色按钮LED。

  • button3_toggle_green_led - 此函数通过切换GK引脚的逻辑状态来切换绿色按钮LED。

  • button3_toggle_blue_led - 此函数通过切换BK引脚的逻辑状态来切换蓝色按钮LED。

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 Button 3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Button 3 click board by toggling a button
 * LED and its switch state on a button press.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Toggles a button LED and its switch state on a button press and displays the state
 * on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "button3.h"

static button3_t button3;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    button3_cfg_t button3_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.
    button3_cfg_setup( &button3_cfg );
    BUTTON3_MAP_MIKROBUS( button3_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == button3_init( &button3, &button3_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( BUTTON3_ERROR == button3_default_cfg ( &button3 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf ( &logger, " Press button to change switch state\r\n\n" );
    log_printf ( &logger, " RED SWITCH OFF\r\n\n" );
    log_printf ( &logger, " GREEN SWITCH OFF\r\n\n" );
    log_printf ( &logger, " BLUE SWITCH OFF\r\n\n" );
}

void application_task ( void ) 
{
    static uint8_t red_switch_state = BUTTON3_SWITCH_OFF;
    static uint8_t green_switch_state = BUTTON3_SWITCH_OFF;
    static uint8_t blue_switch_state = BUTTON3_SWITCH_OFF;
    uint8_t switch_state = BUTTON3_SWITCH_OFF;

    if ( BUTTON3_PIN_STATE_LOW == button3_get_int_pin ( &button3 ) )
    {
        if ( ( BUTTON3_OK == button3_get_red_button ( &button3, &switch_state ) ) && 
             ( BUTTON3_BUTTON_PRESSED == switch_state ) )
        {
            button3_toggle_red_led ( &button3 );
            red_switch_state ^= BUTTON3_SWITCH_ON;
            if ( BUTTON3_SWITCH_ON == red_switch_state )
            {
                log_printf ( &logger, " RED SWITCH ON\r\n\n" );
            }
            else
            {
                log_printf ( &logger, " RED SWITCH OFF\r\n\n" );
            }
        }
        if ( ( BUTTON3_OK == button3_get_green_button ( &button3, &switch_state ) ) && 
             ( BUTTON3_BUTTON_PRESSED == switch_state ) )
        {
            button3_toggle_green_led ( &button3 );
            green_switch_state ^= BUTTON3_SWITCH_ON;
            if ( BUTTON3_SWITCH_ON == green_switch_state )
            {
                log_printf ( &logger, " GREEN SWITCH ON\r\n\n" );
            }
            else
            {
                log_printf ( &logger, " GREEN SWITCH OFF\r\n\n" );
            }
        }
        if ( ( BUTTON3_OK == button3_get_blue_button ( &button3, &switch_state ) ) && 
             ( BUTTON3_BUTTON_PRESSED == switch_state ) )
        {
            button3_toggle_blue_led ( &button3 );
            blue_switch_state ^= BUTTON3_SWITCH_ON;
            if ( BUTTON3_SWITCH_ON == blue_switch_state )
            {
                log_printf ( &logger, " BLUE SWITCH ON\r\n\n" );
            }
            else
            {
                log_printf ( &logger, " BLUE SWITCH OFF\r\n\n" );
            }
        }
        Delay_ms ( 100 );
    }
}

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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