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30 分钟

使用 TLA2518 和 PIC32MZ2048EFH100 确保模拟信号到数字格式的可靠转换

精度与转换的完美结合

ADC 20 Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 25, 2024

点击板

ADC 20 Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

使用我们的先进模数转换器升级您的设计,实现前所未有的精确度。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ADC 20 Click基于德州仪器的TLA2518,这是一款小型、八通道、多路复用、12位、1-MSPS的模数转换器(ADC)。TLA2518具有用于ADC转换过程的内部振荡器,并支持通过单次转换启动平均多个数据样本。此外,内置的可编程平均滤波器输出16位结果,以提高分辨率,有助于减少来自模拟输入的噪声和主机MCU需要读取的数据样本数量。模拟输入通道选择可以自动排序,以简化与主机MCU的数字接口。此Click板™通过标准SPI接口与MCU通信,支持所有四种SPI兼容协议(SPI模式0、1、2和3),

以访问设备,并在所有配置下以高达60MHz的时钟速率运行,以管理信息和获取转换结果。如前所述,TLA2518在手动模式下上电,可以通过写入所需模式的配置寄存器配置为三种操作模式之一。手动模式允许主机MCU直接选择模拟输入通道,而在第二种即时操作模式下,模拟输入通道使用SDI信号的前五位设置,无需等待CS上升沿。这样,ADC在CS边缘采样新选择的通道,通道选择和ADC输出数据之间没有延迟。在第三种自动序列模式下,内部通道排序器在每次转换后将多路复用器切换到下一个模拟输

入通道。除了所有八个通道(包括侧面头上的通道)都可以用作模拟输入引脚之外,该板允许某些通道(此情况下为TLA2518的CH0、CH1、CH6和CH7通道)配置为数字输入、开漏数字输出和推挽数字输出。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择使用3.3V或5V逻辑电压电平。这样,3.3V和5V能力的MCU都可以正确使用通信线。此外,此Click板™配备了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。

ADC 20 Click hardware overview 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
NC
NC
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

ADC 20 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
Board mapper by product7 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 ADC 20 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • adc20_read_data - 该函数使用SPI串行接口读取两个字节的数据。

  • adc20_set_gpo_value - 该函数设置选定通道的GPO值。

  • adc20_read_gpio_value - 该函数读取GPIO引脚的值。

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 ADC 20 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of ADC 20 click board by displaying the state of 8 channels
 * configured as analog inputs (CH2-CH5), digital inputs (CH0-CH1) and digital outputs (CH6-CH7).
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Starts the auto sequence mode, reads the 12bit ADC value from analog input channels (CH2-CH5) and
 * displays the values converted to voltage on the USB UART. After that, stops auto sequence mode and
 * toggles the state of digital output pins (CH6-CH7), then reads and displays the state of all GPIO pins.
 * 
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adc20.h"

static adc20_t adc20;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    adc20_cfg_t adc20_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.
    adc20_cfg_setup( &adc20_cfg );
    ADC20_MAP_MIKROBUS( adc20_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == adc20_init( &adc20, &adc20_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( ADC20_ERROR == adc20_default_cfg ( &adc20 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    adc20_start_auto_sequence ( &adc20 );
    for ( uint8_t ch_id = ADC20_CHANNEL_ID_2; ch_id <= ADC20_CHANNEL_ID_5; ch_id++ )
    {
        uint16_t adc_data = 0;
        if ( ADC20_OK == adc20_read_data ( &adc20, &adc_data ) )
        {
            float voltage = ( float ) ( adc_data >> ADC20_ADC_OFFSET ) / ADC20_RES_12BIT * ADC20_VREF_3V3;
            log_printf ( &logger, " AIN%u: %.2f V\r\n", ( adc_data & ADC20_CHANNEL_ID_MASK ), voltage );
        }
    }
    adc20_stop_auto_sequence ( &adc20 );
    static uint8_t out_logic_state = ADC20_GPIO_VALUE_LOW;
    if ( ADC20_OK == adc20_set_gpo_value ( &adc20, ( ADC20_CHANNEL_6 | ADC20_CHANNEL_7 ), out_logic_state ) )
    {
        uint8_t gpio_value = 0;
        if ( ADC20_OK == adc20_read_gpio_value ( &adc20, &gpio_value ) )
        {
            log_printf ( &logger, " GPIO state: 0x%.2X\r\n", gpio_value );
        }
    }
    out_logic_state = !out_logic_state;
    log_printf ( &logger, "\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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