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30 分钟

使用SX1509QB和PIC32MZ2048EFH100实现轻松的外设连接和控制

突破限制的控制:多端口I/O,无限可能!

Expand 9 Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 27, 2024

点击板

Expand 9 Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

通过集成我们的多端口I/O扩展器来革新数据采集和控制应用,该扩展器简化了多输入和输出的管理,并具有双向灵活性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Expand 9 Click基于SX1509QB,这是一款来自Semtech Corporation的16通道最低电压电平转换GPIO扩展器。这类扩展器可以在MCU的I/O端口不足或需要从远程位置进行串行通信和控制的系统中提供额外的控制和监控。SX1509QB具有内置电平转换功能,使其在需要不兼容I/O电压之间通信的电源系统中具有高度灵活性,从而消除了额外的电平转换电路。SX1509QB具有完全可编程的LED驱动器,带有内部振荡器,可增强照明控制,例如通过256步PWM控制亮度、闪烁和呼吸(渐变),使其在各种LED应用中具有高度的多功能性。此外,它还支持带有片上扫描引擎的键盘应用程序,能够在不需要额外主机交互的情况下连续监

控多达64个键(8x8矩阵),从而减少总线活动。Expand 9 Click通过标准I2C 2线接口与MCU通信,以读取数据和配置设置,支持高达400kHz的快速模式操作。I2C从设备地址的选择可以通过路由到mikroBUS™插座的AN引脚的ADD引脚来实现。这样,SX1509QB通过将ADD引脚设置为适当的逻辑状态提供了两个可能的不同I2C地址的机会。除了选择从地址外,SX1509QB还可以基于其任意GPIO线的下降/上升沿生成可屏蔽中断。一个专用的中断引脚路由到mikroBUS™插座的INT引脚,向主控制器指示扩展线上的一个或多个状态变化,而mikroBUS™插座的RST引脚表示复位功能,用于在任何时候复位芯片。I/O扩展器通道上

的每个GPIO都可以通过一组8位配置寄存器进行编程,包括数据、方向、上拉/下拉、中断屏蔽和中断寄存器。用户还可以选择扩展器端口的供电电压,这通过两个标记为VCCA和VCCB的板载开关实现,可以在3.3V和1.8V之间选择。为了获得1.8V,一个小型LDO稳压器AP2112被添加到mikroBUS™电源轨中以提供1.8V电压。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下工作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,该Click板™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Expand 9 Click top side image
Expand 9 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

I2C Address Selection
RB11
AN
Reset
RE2
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
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Expand 9 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 Expand 9 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • expand9_set_ch_output_state - Expand 9 设置通道输出状态功能

  • expand9_led_driver_config - Expand 9 LED驱动器配置功能

  • expand9_soft_reset - Expand 9 软件复位功能

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 main.c
 * @brief Expand9 Click example
 *
 * # Description
 * This is an example that demonstrates the use of the Expand 9 Click board™.
 * The library initializes and defines the I2C bus drivers 
 * to write and read data from registers. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * The initialization of I2C  module, log UART, and additional pins. 
 * After driver initialization the app set default settings.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that demonstrates the use of the Expand 9 Click board™.
 * This example shows the capabilities of the Expand 9 click by toggling each of 16 available channels.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "expand9.h"

static expand9_t expand9;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    expand9_cfg_t expand9_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.
    expand9_cfg_setup( &expand9_cfg );
    EXPAND9_MAP_MIKROBUS( expand9_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = expand9_init( &expand9, &expand9_cfg );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    expand9_default_cfg ( &expand9 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void ) 
{   
    expand9_soft_reset( &expand9 );
    Delay_ms( 100 );
    
    for ( uint8_t cnt = 0; cnt < 16; cnt++ )
    {
        expand9_set_ch_output_state( &expand9, cnt, CH_OUTPUT_ON );
        Delay_ms( 100 );
        expand9_set_ch_output_state( &expand9, cnt, CH_OUTPUT_OFF );
        Delay_ms( 100 );
    }
    
    for ( uint8_t cnt = 15; cnt > 0; cnt-- )
    {
        expand9_set_ch_output_state( &expand9, cnt, CH_OUTPUT_ON );
        Delay_ms( 100 );
        expand9_set_ch_output_state( &expand9, cnt, CH_OUTPUT_OFF );
        Delay_ms( 100 );
    }
    
    expand9_soft_reset( &expand9 );
    Delay_ms( 100 );
    
    for ( uint8_t cnt = 0; cnt < 16; cnt++ )
    {
        expand9_led_driver_config( &expand9, cnt, EXPAND9_FREQ_DIV_1, EXPAND9_LED_MODE_LINEAR );
        expand9_set_intensity( &expand9, cnt, 10 );
        Delay_ms( 100 );
        expand9_led_driver_config( &expand9, cnt, EXPAND9_FREQ_DIV_1, EXPAND9_LED_MODE_LINEAR );
        expand9_set_intensity( &expand9, cnt, 200 );
        Delay_ms( 100 );
    }
    
    for ( uint8_t cnt = 15; cnt > 0; cnt-- )
    {
        expand9_led_driver_config( &expand9, cnt, EXPAND9_FREQ_DIV_1, EXPAND9_LED_MODE_LINEAR );
        expand9_set_intensity( &expand9, cnt, 200 );
        Delay_ms( 100 );
        expand9_led_driver_config( &expand9, cnt, EXPAND9_FREQ_DIV_1, EXPAND9_LED_MODE_LINEAR );
        expand9_set_intensity( &expand9, cnt, 10 );
        Delay_ms( 100 );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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