初学者
10 分钟

用AD8318和PIC32MZ2048EFM100精确测量、分析和优化射频功率

射频功率计:信号强度掌控之门

RF Meter Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 6月 24, 2024

点击板

RF Meter Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

通过RF仪表,您可以掌握无线环境的控制,将测量和管理射频信号的权力置于您的手中。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RF Meter Click基于AD8318,这是来自Analog Devices的对数检测器/控制器。它是一个解调对数放大器,能够准确地将RF输入信号转换为相应的分贝比例的输出电压。它采用级联放大器链上的渐进压缩技术,每个级别都配备有一个检测器单元。AD8318可以在测量或控制器模式下运行。它保持1MHz至6GHz信号的准确对数符合度,并提供高达8GHz的操作。输入范围通常为60dB,误差小于±1dB,并且具有10ns的响应时间,使其能

够检测45MHz以上的RF脉冲。此外,AD8318配备了一个独立输出的集成温度传感器,可用于温度补偿。AD8318的电压输出传递到MCP3201,这是来自Microchip的连续逼近型12位模数转换器,具有一体化的采样保持电路。该ADC提供单个准差输出,采样速率高达100ksps。为了提供正确的值,该Click board™使用AP7331 LDO线性稳压器为MCP3201提供参考电压。RF Meter使用MCP3201的3线SPI串行接口与主机MCU进行

通信,通过mikroBUS™插座。RF Meter可以使用SPI 模式0或SPI模式1,具体取决于需求。可以通过mikroBUS™插座的OUT引脚读取AD8318的独立温度传感器的读数,输出模拟值。此Click board™可以通过LOGIC LEVEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平进行操作。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确使用通信线路。此外,该Click board™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。

RF Meter Click hardware overview image

功能概述

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF 开发板是一个完全集成的 32 位开发平台,特点是高性能的 PIC32MZ EF 系列(PIC32MZ2048EFM),该系列具有 2MB Flash、512KB RAM、集成的浮点单元(FPU)、加密加速器和出色的连接选项。它包括一个集成的程序员和调试器,无需额外硬件。用户可以通过 MIKROE 

mikroBUS™ Click™ 适配器板扩展功能,通过 Microchip PHY 女儿板添加以太网连接功能,使用 Microchip 扩展板添加 WiFi 连接能力,并通过 Microchip 音频女儿板添加音频输入和输出功能。这些板完全集成到 PIC32 强大的软件框架 MPLAB Harmony 中,该框架提供了一个灵活且模块化的接口

来应用开发、一套丰富的互操作软件堆栈(TCP-IP、USB)和易于使用的功能。Curiosity PIC32 MZ EF 开发板提供了扩展能力,使其成为连接性、物联网和通用应用中快速原型设计的绝佳选择。

Curiosity PIC32MZ EF double side 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

Temperature Output
RPB4
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
RPD4
CS
SPI Clock
RPD1
SCK
SPI Data OUT
RPD14
MISO
NC
NC
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

RF Meter Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity PIC32 MZ EF作为您的开发板开始。

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Curiosity PIC32 MZ EF MB 1 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
Curiosity PIC32 MZ EF 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

这个库包含RF Meter Click驱动程序的API。

关键功能:

  • rfmeter_get_signal_strength - 该函数用于计算附近的无线电频率信号强度

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 
 * \brief Rfmeter Click example
 * 
 * # Description
 * Demo app measures and displays signal strenght by using RF Meter click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initalizes SPI, LOG and click drivers.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is an example that shows the capabilities of the RF Meter click by 
 * measuring radio frequency signal strenght.
 * 
 * \author Jovan Stajkovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rfmeter.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static rfmeter_t rfmeter;
static log_t logger;
static float signal;

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS


// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    rfmeter_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    rfmeter_cfg_setup( &cfg );
    RFMETER_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    rfmeter_init( &rfmeter, &cfg );
    log_printf( &logger, "----------------------- \r\n" );
    log_printf( &logger, "    RF Meter Click      \r\n" );
    log_printf( &logger, "----------------------- \r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    signal = rfmeter_get_signal_strenght( &rfmeter, RFMETER_DEF_SLOPE, RFMETER_DEF_INTERCEPT );
    
    log_printf( &logger, "Signal strenght: %.2f dBm \r\n", signal );
    
    Delay_ms( 1000 );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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