初学者
10 分钟

使用ISOTMP35-Q1和PIC32MZ2048EFM100在苛刻的应用中实现隔离的精确温度测量

具有模拟输出的汽车级隔离温度传感解决方案

Temp ISO Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 12月 03, 2024

点击板

Temp ISO Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

高压环境中的隔离温度监测,非常适用于高压电池系统、电力电子和工业应用

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Temp ISO Click 基于 Texas Instruments 的 ISOTMP35-Q1,这是一种具有模拟输出的汽车级隔离温度传感器。该传感器是首个集成隔离屏障(耐压高达 3000VRMS)和温度传感功能的产品,能够提供与温度成正比的线性模拟输出,在 -40°C 至 150°C 的宽范围内斜率为 10mV/°C。此 Click 板™ 可在高压环境中实现精确的隔离温度测量,同时简化设计并降低成本。它是高压电池管理系统、高压开关电路和电力电子热保护等应用的关键工具。ISOTMP35-Q1 能够直接在高压热源(如 HV FET、IGBT 或接触器)上实现精确的温度测量,而无需额外的隔离电路。这种设计最小化了热滞后,相较于传统需要将传感器远离热源以满足隔离要求的设置,其提供了更快速且更精确

的热响应。这些功能使其非常适合用于高压环境和高压输出堆叠配置的电池系统。该传感器采用符合 UL 1577 标准的坚固隔离屏障,确保超过 50 年的长期可靠性。此外,它通过了 AEC-Q100 认证,具有 HBM ESD 分类等级 2 和 CDM ESD 分类等级 C5,非常适合苛刻的汽车和工业应用。该传感器提供最高 ±2.0°C 的温度精度,并通过优化封装设计实现快速的热响应,确保优异的热流动性和最小的热质量。此 Click 板™ 采用支持 MIKROE 新推出的“Click Snap”功能的独特格式。与标准化 Click 板版本不同,该功能允许通过断裂 PCB 来使主传感器区域变得可移动,从而为实施提供更多可能性。得益于 Snap 功能,ISOTMP35-Q1 可以通过直接访问标记为 1-8 的引脚

独立运行。此外,Snap 部分包含指定的固定螺丝孔位置,便于用户将 Snap 板固定在所需位置。ISOTMP35-Q1 输出与温度成线性比例的模拟电压,可以通过 mikroBUS™ 插座的 AN 引脚轻松集成到主 MCU 中。此 Click 板™ 的高精度和快速响应时间使其成为监控高压组件的理想选择,提高了汽车和工业系统的安全性。此 Click 板™ 可通过 VCC SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平运行。这样,无论是 3.3V 还是 5V 的主 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,此 Click 板™ 附带一个包含易用功能的库和示例代码,可作为进一步开发的参考。

Temp ISO 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

Analog Output
RPB4
AN
NC
NC
RST
ID COMM
RPD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
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

Temp ISO 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
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
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 Temp ISO Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • tempiso_read_temperature - 此函数读取来自 AN 引脚的电压水平并将其转换为摄氏度的温度值。

  • tempiso_read_voltage_avg - 此函数读取所需数量的 ADC 样本并计算平均电压水平。

  • tempiso_set_vref - 此函数设置 Temp ISO Click 驱动器的电压参考值。

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 Temp ISO Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Temp ISO Click board by reading
 * and displaying the temperature measurements.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the temperature measurement in degrees Celsius and displays
 * the results on the USB UART approximately once per second.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "tempiso.h"

static tempiso_t tempiso;   /**< Temp ISO Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    tempiso_cfg_t tempiso_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.
    tempiso_cfg_setup( &tempiso_cfg );
    TEMPISO_MAP_MIKROBUS( tempiso_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( ADC_ERROR == tempiso_init( &tempiso, &tempiso_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float temperature = 0;
    if ( TEMPISO_OK == tempiso_read_temperature ( &tempiso, &temperature ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Temperature: %.1f degC\r\n\n", temperature );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
}

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

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。