中级
30 分钟

在各种控制过程中使用SDP31-500PA和PIC32MZ2048EFH100监测压力变化

差压传感器:科学与现实世界解决方案的结合

Diff Press 2 Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 27, 2024

点击板

Diff Press 2 Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

探讨差压传感器的原理和技术,突出它们在现代测量系统中的关键作用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Diff Press 2 Click 基于 SDP31-500PA,这是一款由 Sensirion 设计的高通用性差压传感器,适用于大批量应用。它建立在 Sensirion 新一代 CMOSens® 传感器芯片上,这是 Sensirion 新差压和流量传感平台的核心。它具有快速测量速度、卓越的精度和长期稳定性,没有零点漂移,并且功耗极低,使 SDP31-500PA 成为需要精确和可靠压力监控的应用的完美选择。SDP31-500PA 在测量速度方面非常灵活。这种灵活性

允许优化传感器性能以适应特定应用,并使传感器适应不同的用例。例如,传感器在一种用例中检测到最小和最快的变化,而在另一种模式下,传感器可以在较大的间隔内测量,同时只消耗很少的能量。Diff Press 2 Click 使用标准 I2C 2 线接口与 MCU 通信,以读取数据和配置设置,支持高达 400kHz 的快速模式。此外,SDP31-500PA 允许使用标记为 ADDR SEL 的 SMD 跳线选择其 I2C 从设备地址的最低有效位 

(LSB)。它还具有一个附加的中断信号,布线在 mikroBUS™ 插座标记为 INT 的 INT 引脚上,指示何时发生特定的中断事件,例如是否有新的测量结果可用。这个 Click board™ 可以通过 VCC SEL 跳线选择 3.3V 或 5V 逻辑电压电平,从而使 3.3V 和 5V 的 MCU 都能正确使用通信线路。此外,这个 Click board™ 配备了一个包含易于使用功能的库和一个可作为进一步开发参考的示例代码。

Diff Press 2 Click top side image
Diff Press 2 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
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
RD9
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

Diff Press 2 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 Diff Press 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • diffpress2_get_id - 读取设备 ID

  • diffpress2_reset - 重置设备

  • diffpress2_trigger_measurement - 压力和温度读取

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 DiffPress2 Click example
 *
 * # Description
 * This example application showcases ability for device
 * to read and calculate mass flow or diff press pressure
 * in Pascals and temperature in degrees Celsius.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of module communication(I2C, UART) and 
 * additional interrupt pin. Resets device and reads
 * serial and product ID's and logs them.
 *
 * ## Application Task
 * Read and calculate differential in Pascal and temperature 
 * in degrees Celsius every 300ms.
 *
 * @author Luka Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "diffpress2.h"

static diffpress2_t diffpress2;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    diffpress2_cfg_t diffpress2_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.
    diffpress2_cfg_setup( &diffpress2_cfg );
    DIFFPRESS2_MAP_MIKROBUS( diffpress2_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = diffpress2_init( &diffpress2, &diffpress2_cfg );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );
        for ( ; ; );
    }

    if ( diffpress2_default_cfg ( &diffpress2 ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }

    log_printf( &logger, " > Product ID: 0x%.8LX\r\n", diffpress2.product_id );
    log_printf( &logger, " > Serial ID: 0x%.8LX%.8LX\r\n", 
                diffpress2.serial_id[ 0 ], diffpress2.serial_id[ 1 ] );

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

void application_task ( void )
{
    float pressure;
    float temperature;

    if ( diffpress2_trigger_measurement( &diffpress2, DIFFPRESS2_CMD_TRIGGER_MEAS_DIFF_PRESS, 
                                         &pressure, &temperature ) )
    {
        log_error( &logger, " Read data." );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, " > Pressure[Pa]: %.2f\r\n", pressure );
        log_printf( &logger, " > Temperature[degC]: %.2f\r\n", temperature );
        log_printf( &logger, "*************************************\r\n" );
    }

    Delay_ms( 300 );
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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