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30 分钟

使用FOD4216和PIC32MZ2048EFM100在嘈杂的工业环境中保持信号准确性

OptoTrust:信号的保护与隔离之处!

Opto 5 Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 6月 24, 2024

点击板

Opto 5 Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

保护您的设备免受地环和电压差的影响,延长设备的使用寿命。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Opto 5 Click基于FOD4216,这是ON Semiconductor的一款随机相位无阻尼Triac驱动器,提供简便的高压安全隔离。它利用高效红外发射二极管,提供改进的触发灵敏度,并与由两个反向并联SCR形成的混合随机相位Triac耦合,能够驱动分立Triac。它在低压输入和高压输出之间提供电气隔离,同时切换高压输出。Triac代表交流电三极管,是一种可以在触发时在任一方向导电的器件,通过检测其触发结(栅

极)上的光束来触发或打开。Triac在电流或电流脉冲施加到控制电极(栅极)时,从关闭状态转变为导通状态。设备可以在与输入电压同步时打开,而关闭发生在控制信号移除后电流通过零点时。Opto 5 Click仅通过来自mikroBUS™插座的PWM信号驱动FOD4216的阴极。在需要热线切换的应用中,“热”侧线路被切换,负载连接到冷侧或中性侧。在标准Triac使用情况下,用户应在Triac端子A1和A2之间并联添加一个39Ω

电阻和0.01uF电容用于消除Triac的噪音。在功率因数低于0.5的高感性负载情况下,电阻值应为360Ω。而在使用无阻尼Triac的情况下,则不需要这些组件。此Click板™可以在3.3V或5V逻辑电压水平下工作,通过VCC SEL跳线选择。这种方式,3.3V和5V的MCU都能正确使用通信线路。此外,此Click板™配备了一个包含易用函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Opto 5 Click top side image
Opto 5 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
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Signal
RPE8
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

Opto 5 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

该库包含 Opto 5 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • opto5_pin_set - Opto 5 引脚设置功能

  • opto5_pin_clear - Opto 5 引脚清除功能

  • opto5_pin_toggle - Opto 5 引脚切换功能

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 Opto 5 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Opto 5 click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of UART LOG and GPIO pin drivers.
 * The output of PWM is set to high so the optocoupler
 * is not triggered by default.
 *
 * ## Application Task
 * The output pin is toggled every 5 seconds. 
 *
 * @author Stefan Nikolic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "opto5.h"

static opto5_t opto5;               /**< Opto 5 Click driver object. */
static log_t logger;                /**< Logger object. */

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;              /**< Logger config object. */
    opto5_cfg_t opto5_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.

    opto5_cfg_setup( &opto5_cfg );
    OPTO5_MAP_MIKROBUS( opto5_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( opto5_init( &opto5, &opto5_cfg ) == DIGITAL_OUT_UNSUPPORTED_PIN ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms( 100 );
    opto5_default_cfg ( &opto5 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void ) {
    Delay_ms( 5000 );
    log_printf( &logger, " Pin toggling...\r\n" );
    opto5_pin_toggle( &opto5 );
}

void main ( void ) {
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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