初学者
10 分钟

使用ADUM4160和PIC32MZ2048EFM100为您的数据创建一个安全高效的通道

保持安全,保持稳定:USB隔离是关键

USB UART 2 Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 6月 25, 2024

点击板

USB UART 2 Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

通过实施我们的USB隔离解决方案,保护设备免受电源波动的影响,从而提升设备的寿命和可靠性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

USB UART 2 Click基于ADUM4160,这是Analog Devices出品的一款USB端口隔离器。该点击设计用于在3.3V或5V电源供应下运行。它通过UART接口与目标微控制器通信,并通过mikroBUS™线上的以下引脚提供额外功能:RST, CS, PWM, INT。使用USB UART 2点击来隔离USB通信,并防止电压尖峰破坏敏感设备。ADUM4160BRWZ是一款基于Analog Devices iCoupler®技术的USB端口隔离器。

结合高速CMOS和单片式空气核心变压器技术,这些隔离组件提供了卓越的性能特性,并且可以轻松地与低速和全速USB兼容的外围设备集成。ADUM4160BRWZ利用基于边缘检测的iCoupler技术与内部逻辑结合,实现了一个透明、易于配置的上行面向端口隔离器。隔离上行面向端口在简化操作、电源管理和稳定运作方面提供了多个优势。该点击从开发系统和USB两侧取电,因此隔离器的两侧都可以工

作。板上还有FT232RL芯片,用作USB-UART转换器。这款Click板™可以通过VIO SEL跳线选择3.3V或5V的逻辑电压级别运行。这样,3.3V和5V兼容的MCU都可以正确使用通信线。此外,这款Click板™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。

USB UART 2 Click top side image
USB UART 2 Click bottom side 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

NC
NC
AN
UART CTS
RA9
RST
Sleep Mode
RPD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Power Enable
RPE8
PWM
UART RTS
RF13
INT
UART TX
RPD10
TX
UART RX
RPD15
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

USB UART 2 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

这个库包含了USB UART 2点击驱动的API。

关键功能:

  • usbuart2_pwr_ctrl - 这个函数设置点击开启。

  • usbuart2_set_cts - 这个函数设置CTS引脚。

  • usbuart2_send_command - 这个函数用于发送命令。

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 USB UART 2 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example reads and processes data from USB UART 2 clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver and power module.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads data and echos it back to device and logs it to board.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "usbuart2.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_BUFFER_SIZE 500

static usbuart2_t usbuart2;
static log_t logger;

static char app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    usbuart2_cfg_t usbuart2_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 " );
    Delay_ms( 100 );

    // Click initialization.

    usbuart2_cfg_setup( &usbuart2_cfg );
    USBUART2_MAP_MIKROBUS( usbuart2_cfg, MIKROBUS_1 );
    
    err_t init_flag  = usbuart2_init( &usbuart2, &usbuart2_cfg );
    if ( UART_ERROR == init_flag ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    app_buf_len = 0;
    
    usbuart2_pwr_ctrl( &usbuart2, USBUART2_POWER_ON );
    usbuart2_set_cts( &usbuart2, USBUART2_CTS_NO_ACTIVE );
    usbuart2_set_mode( &usbuart2, USBUART2_MODE_NORMAL );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) {
    app_buf_len = usbuart2_generic_read( &usbuart2, app_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
    
    if ( app_buf_len > 0 ) {
        log_printf( &logger, "%s", app_buf );
        memset( app_buf, 0, PROCESS_BUFFER_SIZE );
    }
}

void main ( void ) {
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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