初学者
10 分钟

使用TPD2017FN和PIC32MZ2048EFH100在工业环境中控制电感和电阻负载

用于电机、电磁阀和灯驱动的低侧开关(8通道)

IPD Click -2017 with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 24, 2024

点击板

IPD Click -2017

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

增强工业环境中的自动化,并适用于需要管理电阻性和感性负载高达50mH的应用,每个通道具有0.5A的电流能力。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

IPD Click - 2017基于Toshiba Semiconductor的TPD2017FN,这是一款8通道低侧开关,具有MOSFET输出,设计用于由CMOS和TTL逻辑电路直接驱动。它非常适合驱动感性和电阻性负载,例如工业可编程逻辑控制器用于工业用途,电机,继电器,工厂自动化设备中的灯具等。TPD2017FN的一个关键优势是其内置的过电流和过温度保护,通过防止过度热和电流来增强系统稳定性。具有处理感性负载的反电动势而不超过元件电压容限的能力,TPD2017FN针对具有每通道0.5A电流容量的50mH负载进行了优化,由8-24V范围的外部电源支持。通道可以并行操作以增加输

出的电流能力。正如前面提到的,这个Click board™包含了全面的保护机制,包括过温度保护,如果温度超过175°C,则停用所有输出(OUT1-OUT8),以及过电流保护,限制在负载短路期间的电压和电流,确保设备及其连接的外围设备的安全。设计用于与CMOS和TTL系统简单集成,IPD Click具有每个输出通道的输入控制端子,允许独立通道控制。输入IN1到IN4通过mikroBUS™插座直接接口,额外的输入IN5到IN8通过未连接的标头可访问。TPD2017FN的每个输入控制引脚都配备有内置的300kΩ下拉电阻,以在开路状态下维持低逻辑状态。这个Click board™默认不装载可选的感性负载隔离二

极管,来自Toshiba Semiconductor的CRS20140A,允许用户在感性负载较高的情况下添加它们。此外,它还配有用于所用负载开关和其电源管理的二极管配置的跳线。这些跳线是预配置的,无需进行任何调整即可立即使用。这个Click board™可以选择使用3.3V或5V逻辑电压电平操作,通过VCC SEL跳线选择。这样,既可以使用3.3V也可以使用5V的MCU来正确使用通信线路。此外,这个Click board™还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。

IPD Click -2017 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

Load 1 Control
RB11
AN
Load 2 Control
RE2
RST
ID COMM
RA0
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Load 3 Control
RC14
PWM
Load 4 Control
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

IPD Click -2017 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 IPD Click - 2017 驱动程序的 API。

关键功能:

  • ipd2017_all_pins_set - IPD 2017引脚设置功能

  • ipd2017_set_out_level - IPD 2017设置输出电平功能

  • ipd2017_get_out_state - IPD 2017获取输出电平状态功能

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 IPD 2017 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of IPD 2017 Click board by toggling the output state.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger.
 *
 * ## Application Task
 * Switches on all output pins state for 2 seconds, then switches them off, and turns them on one by one.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ipd2017.h"

static ipd2017_t ipd2017;   /**< IPD 2017 Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    ipd2017_cfg_t ipd2017_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.
    ipd2017_cfg_setup( &ipd2017_cfg );
    IPD2017_MAP_MIKROBUS( ipd2017_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( DIGITAL_OUT_UNSUPPORTED_PIN == ipd2017_init( &ipd2017, &ipd2017_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    log_printf( &logger, " Turning OUT 1 to OUT 4 HIGH \r\n" );
    ipd2017_all_pins_set( &ipd2017 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " Turning OUT 1 to OUT 4 LOW \r\n" );
    ipd2017_all_pins_clear( &ipd2017 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " Turning OUT 1 to OUT 4 one by one \r\n" );
    uint8_t out_sel = IPD2017_OUT1_PIN_MASK;
    do
    {
        ipd2017_set_out_level( &ipd2017, out_sel, IPD2017_PIN_STATE_HIGH );
        Delay_ms ( 1000 ); 
        Delay_ms ( 1000 );
        ipd2017_set_out_level( &ipd2017, out_sel, IPD2017_PIN_STATE_LOW );
        out_sel <<=  1;
    }
    while ( out_sel <= IPD2017_OUT4_PIN_MASK );
    
}

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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