初学者
10 分钟

使用LS7366R和PIC32MZ2048EFM100实现精确可靠的RPM和速度测量数据

自信计数:您的正交计数器解决方案

Counter Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 6月 25, 2024

点击板

Counter Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

体验一种先进的四象限计数器,旨在通过准确的运动测量提升您的设计水平。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Counter Click基于LSI计算机系统的LS7366R,这是一个带有串行接口的32位正交计数器。它是一个CMOS计数器,具有直接接口,用于从增量编码器获取正交时钟。它还与增量编码器的索引信号进行接口,以执行各种标记功能。该计数器可以配置为1、2、3或4字节计数器。它还可以编程为在几种计数模式下工作,例如Modulo-N、非循环、范围限制或自由运行模式。这个Click板™具有一个2x5引脚排(2.54mm间距),用于接口LS7366R的输入、VCC和一些GND,基本

上是Click板™本身的电源引脚。VCC和GND引脚可以为正交增量 编码器供电。这个标头还包括ENCA和ENCB,即LS7366R的输入A和B引脚,直接将增量编码器的正交时钟输出应用于它们,并且索引(ENCI)引脚,这是由增量编码器的索引输出直接驱动的可编程输入。LS7366R使用标准的4线SPI串行接口通过mikroBUS™插座与主机MCU进行通信。当EN输入处于高逻辑状态时,计数器被启用;否则,它以低逻辑电平被禁用。此外,这个Click板™还具有通过INT引脚的中断功

能,可以通过LF和DF焊接跳线来配置使用LFLAG或DFLAG,DFLAG默认设置。这样,用户可以选择LFLAG,即开漏锁定输出,或DFLAG,即瞬态推挽输出,从而使用这些输出来标志Carry、Borrow、Compare和Index发生。这个Click板™可以通过PWR SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平进行操作。这样,3.3V和5V兼容的MCU都可以正确地使用通信线。此外,这个Click板™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。

Counter 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

NC
NC
AN
Count Enable
RA9
RST
SPI Chip Select
RPD4
CS
SPI Clock
RPD1
SCK
SPI Data OUT
RPD14
MISO
SPI Data IN
RPD3
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
RF13
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

Counter 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Counter Click驱动程序的API。

关键函数:

  • counter_read_cntr - 使用click对象读取CNTR。

  • counter_read_str - 使用click对象读取STR。

  • counter_read_otr - 使用click对象读取OTR。

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 Counter Click example
 * 
 * # Description
 * This application measures the speed and the position of the DC motor shafts.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver and configures the click board.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads data from the CNTR register and calculates the speed of the motor in Rad/s.
 * All data is being displayed on the USB UART terminal where you can track their changes.
 * The CNTR is a software configurable 8, 16, 24 or 32-bit up/down counter which
 * counts the up/down pulses resulting from the quadrature clocks applied at the
 * A and B inputs, or alternatively, in non-quadrature mode, pulses applied at the A input.
 * 
 * ## NOTE
 * An appropriate motor with optical encoder needs to be connected to the click board.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "counter.h"

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

static counter_t counter;
static log_t logger;

static int32_t count;
static int32_t count_old;
static float speed;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    counter_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.

    counter_cfg_setup( &cfg );
    COUNTER_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    counter_init( &counter, &cfg );

    counter_default_cfg( &counter );
    Delay_ms( 300 );
}

void application_task ( void )
{
    count = counter_read_cntr( &counter );
    log_printf( &logger, "Counter: %ld\r\n",  count );
    speed = ( float ) ( count - count_old ) / 3600.0;
    speed *= 6.283185;
    log_printf( &logger, "Speed: %.4f Rad/s\r\n",  speed );
    count_old = count;
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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