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30 分钟

使用MAX22530和PIC32MZ2048EFH100将输入电压数字化并跨越隔离屏障传输数据

迈入数据转换的未来

ISO ADC 5 Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 24, 2024

点击板

ISO ADC 5 Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

利用隔离的力量进行准确的信号转换,使用我们的A/D转换器。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ISO ADC 5 Click基于Analog Devices的MAX22530,这是一款带有5kVRMS隔离SPI接口的12位4通道ADC。ADC和所有现场端电路都由集成的隔离DC-DC转换器供电,即使没有输入信号或其他现场端供应,也可以验证现场端功能。它不断地将隔离障碍物一侧的输入电压数字化,并将数据传输到设备的逻辑一侧,其中将输入电压的大小与可编程阈值进行比较。MAX22530 ADC采用12位SAR架构,每通道的标称采样率为20ksps,输入电压高达1.8V。放置的电

压分压器使模拟输入通道上的适当ADC输入电压,在0至48V范围内的输入,给出了ADC范围内从0到1.8V的所需输入。上电后,ADC以标称采样率持续运行。MAX22530还具有精密的内部1.8V电压参考,整个工作温度范围内的最大误差为±2%。MAX22530通过标准的SPI串行接口与MCU通信,最大频率为10MHz。此外,它持续监视多种可能的故障条件,如ADC功能错误、SPI帧错误、来自SPI通信的CRC错误和内部隔离数据流丢失。通过中断引脚

提供此硬件警报功能,该引脚路由到mikroBUS™插座的CS引脚,在检测到已启用的故障时会断言低电平。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压级别运行。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确使用通信线路。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。

ISO ADC 5 Click top side image
ISO ADC 5 Click bottom side 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
SPI Chip Select
RA0
CS
SPI Clock
RG6
SCK
SPI Data OUT
RC4
MISO
SPI Data IN
RB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
RD9
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ISO ADC 5 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 ISO ADC 5 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • isoadc5_cfg_setup - 配置对象初始化函数。

  • isoadc5_init - 初始化函数。

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 ISOADC5 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of ISO ADC 5 click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and makes an initial log.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the voltage from all input channels and displays the values of 
 * each channel on the USB UART approximately every second.
 *
 * @note
 * The voltage input range is from 0 to 48V.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "isoadc5.h"

static isoadc5_t isoadc5;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;          /**< Logger config object. */
    isoadc5_cfg_t isoadc5_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 );
    Delay_ms ( 100 );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    isoadc5_cfg_setup( &isoadc5_cfg );
    ISOADC5_MAP_MIKROBUS( isoadc5_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = isoadc5_init( &isoadc5, &isoadc5_cfg );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float v_ain1 = 0, v_ain2 = 0, v_ain3 = 0, v_ain4 = 0;
    err_t error_flag = isoadc5_read_voltage( &isoadc5, ISOADC5_ADC_FILTERED, ISOADC5_ADC_CHANNEL_1, &v_ain1 );
    error_flag |= isoadc5_read_voltage( &isoadc5, ISOADC5_ADC_FILTERED, ISOADC5_ADC_CHANNEL_2, &v_ain2 );
    error_flag |= isoadc5_read_voltage( &isoadc5, ISOADC5_ADC_FILTERED, ISOADC5_ADC_CHANNEL_3, &v_ain3 );
    error_flag |= isoadc5_read_voltage( &isoadc5, ISOADC5_ADC_FILTERED, ISOADC5_ADC_CHANNEL_4, &v_ain4 );
    
    if ( ISOADC5_OK == error_flag )
    {
        log_printf( &logger, " AIN 1 voltage: %.3f V\r\n", v_ain1 );
        log_printf( &logger, " AIN 2 voltage: %.3f V\r\n", v_ain2 );
        log_printf( &logger, " AIN 3 voltage: %.3f V\r\n", v_ain3 );
        log_printf( &logger, " AIN 4 voltage: %.3f V\r\n\r\n", v_ain4 );
        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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