中级
30 分钟

使用 ACS723 和 PIC32MZ2048EFH100 无缝管理各种应用中的电流

每一安培的卓越表现

Hall Current 6 Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 26, 2024

点击板

Hall Current 6 Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

为了提高效率,我们的电流测量解决方案提供可靠的监控、无缝管理和深入的电流分析,适用于各种应用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Hall Current 6 Click基于ACS723,这是一款来自Allegro Microsystems的高精度、隔离电流传感器IC。该传感器利用霍尔效应现象来测量通过IC内部熔断输入引脚的电流,从而保持系列电阻非常低。通过IC输入轨的电流会产生磁场,导致集成传感器上的霍尔效应。这两个电流电路完全隔离,基本隔离工作电压约为297VRMS,使Click board™能够用于高端电流检测应用。输出电压随着主电路电流线性变化,比例为400mV/A,并被传送到Microchip的MCP3221,一款具有I2C接口的12位模数转换器(ADC)。由于其可靠性、适合仪器应用的合理采样率(22.3 kbps)和易用性,这款转换器在许多

Click board™设计中被广泛使用。它将ACS723的输出电压转换为可通过I2C接口获取的数字值。由于Allegro专利的数字温度补偿,ACS723的输出电压与主引脚电流具有非常线性的依赖关系。尽管它可以在±5A的相对有限的电流范围内使用,但其总输出误差仅为±3%。ACS723 IC具有带宽选择引脚,可根据应用选择带宽。例如,在测量低频率应用中的电流时,限制带宽可以改善噪声性能,从而获得更高精度的结果。带宽选择引脚在测量线上充当滤波器,允许两个截止频率:20kHz和80kHz。ACS723的BW_SEL引脚连接到标记为BW SEL的小型SMD跳线。当跳线处于位置0时,设备的带

宽为80kHz。ACS733的次级侧由5V mikroBUS™轨供电。如前所述,通过主导体的电流与IC的其余部分电气隔离,保护Click board™的低压部分及主MCU。Click board™应与负载串联连接,通过标有IP+和IP-的负载连接器测量电流。仅为0.65 mΩ的主导体低内部电阻不会干扰电路中的电流,因此Click board™不会在测量中引入误差,从而几乎充当完美的安培计。可以通过VCC SEL跳线选择I2C线的上拉电压。选择逻辑电压水平使该Click board™能够与范围广泛的MCU接口,操作电压为3.3V和5V。

Hall Current 6 Click hardware overview image
Hall Current 6 Click Current Warning image

功能概述

开发板

Flip&Click PIC32MZ 是一款紧凑型开发板,设计为一套完整的解决方案,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 PIC32MZ 微控制器,Microchip 的 PIC32MZ2048EFH100,四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,两个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,调试器/程序员连接器,以及两个与 Arduino-UNO 引脚兼容的头部。得益于创

新的制造技术,它允许您快速构建具有独特功能和特性的小工具。Flip&Click PIC32MZ 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。此外,还可以选择 Flip&Click PIC32MZ 的编程方式,使用 chipKIT 引导程序(Arduino 风格的开发环境)或我们的 USB HID 引导程序,使用 mikroC、mikroBasic 和 mikroPascal for PIC32。该套件包括一个通过 USB 类型-C(USB-C)连接器的干净且调

节过的电源供应模块。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、用户可配置的按钮和 LED 指示灯。Flip&Click PIC32MZ 开发套件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。

Flip&Click PIC32MZ double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

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
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RA2
SCL
I2C Data
RA3
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Hall Current 6 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Flip&Click PIC32MZ作为您的开发板开始。

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MB1 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Hall Current 6 Click驱动程序的 API。

关键功能:

  • hallcurrent6_read_data - 读取ADC电流数据

  • hallcurrent6_get_current - 读取电流数据

  • hallcurrent6_generic_read - 通用读取功能

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 
 * \brief HallCurrent6 Click example
 * 
 * # Description
 * This application reads current data.
 * 
 * The application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializations driver init
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads Current data in mA and logs this data to USBUART every 1 sec.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "hallcurrent6.h"

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

static hallcurrent6_t hallcurrent6;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    hallcurrent6_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.

    hallcurrent6_cfg_setup( &cfg );
    HALLCURRENT6_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    hallcurrent6_init( &hallcurrent6, &cfg );

    log_printf( &logger, "---- App Init Done ----\r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    float current;

    current = hallcurrent6_get_current( &hallcurrent6 );
    log_printf( &logger, " Current value: %.2f mA \r\n" , current);
    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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