中级
30 分钟

使用 ADG738 和 PIC18F47K42 自信地导航复杂的模拟信号路径

解决模拟难题:MUX 是关键!

Analog MUX 3 Click with EasyPIC v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

Analog MUX 3 Click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F47K42

利用我们的模拟多路复用器增强工业自动化和控制应用,促进各种传感器和仪器的高效监测和控制。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Analog MUX 3 Click基于ADG738,这是一款由Analog Devices生产的CMOS 8通道模拟矩阵开关,具有串行控制SPI接口。ADG738可以作为多路复用器、解复用器或开关阵列运行,提供更大的灵活性。它还具有低导通电阻,在开关之间紧密匹配,并在整个信号范围内保持平稳。在ADG738上电期间,所有开关通道将处于关闭状态,内部移位寄存器将包含所有零,并保持不变,直到进行有效写入为止。所有通道都具有“断开前接通”的开关动作,防止切换通道时瞬时短路。8位串行字的每一位对应于一个设备开关。内部开关

通道由单个位独立控制,提供激活任何、所有或没有开关的选项。多路复用器的所有输入通道可以轻松连接到一个九极弹簧块终端,无需使用任何额外的工具,如螺丝刀,而多路复用器的输出引脚则连接到mikroBUS™插座上的AN引脚。在更改开关条件时,会将一个新的8位字写入输入移位寄存器。一些位可能与上一个写周期相同,因为用户可能不希望更改某些开关的状态。为了最大限度地减少这些开关输出中的毛刺,ADG738巧妙地比较了前一个写周期的开关状态。如果开关已经处于开启状态并且需要保持这种状态,则开关输

出中的毛刺将最小。Analog MUX 3 Click使用SPI串行接口与MCU通信,兼容标准SPI、QSPI™、MICROWIRE™和DSP接口标准,并以高达30MHz的时钟速率运行。此外,此Click板™具有一个复位引脚连接到mikroBUS™插座上的RST引脚,清除输入寄存器并将所有开关转到关闭状态。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择在3.3V或5V逻辑电压电平下运行。这样,具有3.3V和5V功能的MCU都可以正确使用通信线路。此外,此Click板™配备了一个库,包含易于使用的函数和示例代码,可作为进一步开发的参考。

Analog MUX 3 Click top side image
Analog MUX 3 Click bottom side image

功能概述

开发板

EasyPIC v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持许多高引脚计数的8位PIC微控制器,来自Microchip,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次集成的调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,EasyPIC v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何时候都能访问。

EasyPIC v8 开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了先进的集成CODEGRIP程 序/调试模块,该模块提供许多有价值的编程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成外,该板还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB DEVICE和CAN也包括在内,包括 广受好评的mikroBUS™标准、两种显示选项(图形和

基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座。这些插座覆盖了从最小的只有八个至四十个引脚的8位PIC MCU的广泛范围。EasyPIC v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

EasyPIC v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

PIC18F47K42

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

8192

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
RA2
AN
Reset
RE1
RST
SPI Chip Select
RE0
CS
SPI Clock
RC3
SCK
SPI Data OUT
RC4
MISO
SPI Data IN
RC5
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

Analog MUX 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyPIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyPIC v8作为您的开发板开始。

EasyPIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
EasyPIC v8 Access DIPMB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto DIP image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image 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 Analog MUX 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • analogmux3_generic_write - 模拟多路复用器3数据写入功能

  • analogmux3_set_channel - 模拟多路复用器3设置通道功能

  • analogmux3_read_an_pin_voltage - 模拟多路复用器3读取AN引脚电压电平功能

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 AnalogMux3 Click example
 *
 * # Description
 * This is an example that demonstrates the use of the Analog MUX 3 click board.
 * This application controls the multiplexing of a single input channel
 * with an eight-channel matrix switch.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes SPI and ADC driver, set Vref, STM32F407ZG - 2.048 V, PIC18F97J94 3.3 V, 
 * set the default configuration and start to write log.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that shows the use of a Analog MUX 3 click board.
 * In this example, we switch from channel AN0 to channel AN7, 
 * read and display the analog value and voltage on the active channel.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "analogmux3.h"

static analogmux3_t analogmux3;
static log_t logger;

uint8_t read_data; 

uint8_t read_byte; 

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;                /**< Logger config object. */
    analogmux3_cfg_t analogmux3_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.

    analogmux3_cfg_setup( &analogmux3_cfg );
    ANALOGMUX3_MAP_MIKROBUS( analogmux3_cfg, MIKROBUS_1 );
    
    // Vref STM32F407ZG
    analogmux3_cfg.vref = 2.048;
    
    // Vref PIC18F97J94
    // analogmux3_cfg.vref = 3.3;
    
    err_t init_flag  = analogmux3_init( &analogmux3, &analogmux3_cfg );
    if ( init_flag == SPI_MASTER_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    analogmux3_default_cfg ( &analogmux3 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void ) {
    for ( uint8_t ch_pos = ANALOGMUX3_SET_CHANNEL_0; ch_pos <= ANALOGMUX3_SET_CHANNEL_7; ch_pos++ ) {
        analogmux3_set_channel( &analogmux3, ch_pos );
        Delay_ms( 1000 );
        
        uint16_t analogmux3_an_value = 0;
    
        log_printf( &logger, "   CHANNEL    : AN%u     \r\n", ch_pos );
        log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - \r\n" );

        if ( analogmux3_read_an_pin_value ( &analogmux3, &analogmux3_an_value ) != ADC_ERROR ) {
            log_printf( &logger, "   ADC Value  : %u\r\n", analogmux3_an_value );
        }
    
        float analogmux3_an_voltage = 0;

        if ( analogmux3_read_an_pin_voltage ( &analogmux3, &analogmux3_an_voltage ) != ADC_ERROR ) {
            log_printf( &logger, "   AN Voltage : %.3f V \r\n", analogmux3_an_voltage );
        }
        
        log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    }   
}

void main ( void ) {
    application_init( );

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

// ------------------------------------------------------------------------ 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。