初学者
10 分钟

使用RK1191110001和PIC32MZ2048EFM100提供可靠且精确的电压输出控制

确保即使是最微小的调整也能被精确数字化并反映在电压输出中

POT 3 Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 6月 28, 2024

点击板

POT 3 Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

将物理POT调整转换为精确的电压参考输出,适用于工业和业余爱好者设置中的敏感项目,在这些项目中,易用性和可靠性至关重要。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

POT 3 Click基于MCP1501,这是Microchip提供的精密电压参考IC,用于提供2.048V的电压。该电压被引至标有VREF SEL的小型SMD跳线。通过将跳线移动到2V位置,将2.048V应用到电位器的一端。否则,电位器将连接到mikroBUS™的3.3V电源轨。电位器的另一端连接到GND,允许选择从0V到VREF(从0到2.048V或从0到3.3V范围)的电压。可调电压可在mikroBUS™的AN引脚和MCP3201的+输入引脚上获得。电位器本身标有RK1191110001。这是来自Alps Alpine的高品质电位器。该公司以其在许多行业中使用的高品质电机

组件而闻名。电位器具有碳基电阻表面,电阻为10kΩ。它是一种单圈线性电位器,当处于中间位置时,电阻的50%被实现。其旋转旋钮不固定:电位器具有15mm的轴和与之匹配形状的旋钮,包含在Click board™的包装中。电位器的输出被馈送到OPA344的非反相输入端,这是来自德州仪器的轨到轨单电源运算放大器。这款运算放大器是这个设计的完美选择,因为它允许轨到轨运算,使用5V的单电源,并具有稳定的单位增益。OPA344用作缓冲器,提供恒定的输入和输出阻抗。没有缓冲器,可变阻抗会影响参考电压。参考电压IC可以提供少

于10mA的电流,超过2mA的输出电流会导致明显的电压下降。因此,OPA344确保电路的良好稳定性。这个Click board™的第二部分由MCP3201 IC组成,这是来自Microchip的众所周知的12位ADC。电位器的末端连接在GND和VREF之间,而来自游标的缓冲电压连接到MCP3201的IN+引脚。VREF也连接到MCP3201的参考电压输入引脚。这样,无论选择的VREF电压如何,始终使用ADC的整个范围。MCP3201的SPI线路已经引出到mikroBUS™上,以便MCU可以轻松读取值。

POT 3 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
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

POT 3 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 这个库包含了POT 3 Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • pot3_read_adc - 该函数读取AD转换的结果。

  • pot3_read_avg_adc - 该函数读取AD转换的平均结果。

  • pot3_get_vout - 该函数返回计算为毫伏的VOUT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 
 * \brief Pot3 Click example
 * 
 * # Description
 * This application reads voltage value, calculates it to millivolts and then 
 * logs it to the uart terminal.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes devices module.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads VOUT value calculated to millivolts with 2000 conversions
 * included in one measurement cycle.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pot3.h"

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

static pot3_t pot3;
static log_t logger;

static uint16_t voltage_mv;
static uint16_t voltage_old;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    pot3_cfg_t pot3_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.

    pot3_cfg_setup( &pot3_cfg );
    POT3_MAP_MIKROBUS( pot3_cfg, MIKROBUS_1 );
    pot3_init( &pot3, &pot3_cfg );

	voltage_old = 0;
}

void application_task ( void )
{
	voltage_mv = pot3_get_vout( &pot3, POT3_VREF_2V, 2000);
	
	if (voltage_mv != voltage_old)
	{
		log_printf(&logger, " VOUT : %d mV\r\n", voltage_mv);
	}

	voltage_old = voltage_mv;
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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