初学者
10 分钟

使用TPIC6A595和PIC32MZ2048EFM100体验无缝的I/O引脚扩展

扩展,连接,创新!

EXPAND 4 Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 6月 24, 2024

点击板

EXPAND 4 Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

利用我们的端口扩展器技术,您可以解锁全新的连接和控制水平,为您提供扩展I/O能力的工具,轻松管理数据流,提高电子系统的效率。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Expand 4 Click基于德州仪器的TPIC6A595,这是一款单片式、高电压、高电流功率逻辑8位移位寄存器。TPIC6A595在输出端包含内置的电压夹紧器,用于感应性瞬变保护。每个输出都是低侧、开漏DMOS晶体管,输出额定为50V,连续沉降电流能力为350mA,具有独立的斩波电流限制电路,以防止在短路情况下损坏。这个Click板设计用于需要相对较高负载功率的系统,例如继电器、电磁铁和其他中电流或高电压负载。TPIC6A595包含一个8位串行输入、并行输出的移位寄存器,该寄存器输入到一个8位的D型存储寄存器。数据通过移位寄存器时钟

(mikroBUS™插座上的SPI时钟引脚)的上升沿和寄存器时钟(mikroBUS™插座上的CS时钟引脚)传输,分别。当移位寄存器清除引脚设置为高逻辑状态时,存储寄存器将数据传输到输出缓冲区。可以通过将现有的CLR跳线放置在适当的VCC或CLR位 置来执行此功能。通过将跳线设置为VCC位置,可以永久绑定此功能,使存储寄存器始终将数据传输到输出缓冲区,或者通过将跳线设置为CLR位置,可以通过mikroBUS™插座上标有CLR的RST引脚对移位寄存器清除进行数字控制。当CLR处于低逻辑状态时,输入移位寄存器将被清除。同样,可以使用EN跳线管理端口扩展器的

输出,位于mikroBUS™插座上方的八个引脚(D0-D7),更精确地定义输出管理模 式,始终处于ON状态或通过mikroBUS™插座上标有EN的PWM引脚对它们进行数字控制。当EN引脚保持高逻辑状态时,输出缓冲区中的所有数据保持低电平,所有漏极输出关闭。当EN为LOW时,存储寄存器中的数据对于输出缓冲区是透明的。这个Click板只能使用5V逻辑电压级别操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须对板执行适当的逻辑电压级别转换。此外,它配备了包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

EXPAND 4 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
Shift Register Clear Control
RA9
RST
SPI Chip Select
RPD4
CS
SPI Clock
RPD1
SCK
NC
NC
MISO
SPI Data IN
RPD3
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
Output Enable
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

EXPAND 4 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EXPAND 4 Click驱动程序的API。

关键函数:

  • expand4_write_data - 用于向TPIC6A595移位寄存器写入8位数据的函数。

  • expand4_enable_output - 用于打开输出缓冲器的函数 - 将PWM引脚设置为低电平。

  • expand4_reset - 用于清除输入TPIC6A595移位寄存器的函数。

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 Expand4 Click example
 * 
 * # Description
 * Example demonstrates use of Expand 4 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver enable's - Clear TPIC6A595 register and start write log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is a example which demonstrates the use of Expand 4 Click board.
 * In this example, the LED pin mask is transferred via SPI bus,
 * LEDs connected to D0-D7 pins are lit accordingly by turning ON LEDs from D0 to D7 for 3 sec.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 * All data logs on usb uart for aproximetly every 3 sec. when the change pin who is connected.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "expand4.h"

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

static expand4_t expand4;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    expand4_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.

    expand4_cfg_setup( &cfg );
    EXPAND4_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    expand4_init( &expand4, &cfg );
    expand4_reset( &expand4 );
}

void application_task ( void )
{
    uint8_t pin_position;

    for ( pin_position = 0; pin_position < 8; pin_position++ )
    {
        expand4_disable_output( &expand4 );
        Delay_ms( 100 );

        expand4_turn_on_by_position( &expand4, pin_position );
        Delay_ms( 100 );

        log_printf( &logger, " D%d", pin_position );

        expand4_enable_output( &expand4 );
        Delay_ms( 3000 );
    }

    log_printf( &logger, "\n----------------------------------\n");
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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