初学者
10 分钟

使用EMS2301和PIC18LF47K42提升舒适度

风扇的最佳搭档

Fan Click with EasyPIC v8

已发布 6月 26, 2024

点击板

Fan Click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18LF47K42

用我们的风扇速度解决方案找到您的完美平衡。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Fan Click基于Microchip的EMS2301,这是一款单/多RPM基于PWM的风扇控制器。EMS2301使用可编程频率驱动器和基于RPM的算法,配合内部时钟,允许您以1%的精度从500到16K RPM调节给定风扇的转速。它还提供风扇速度控制的转速计反馈,可在TACH板载端子上使用。Fan Click可以以闭环方式或直接PWM控制设备的方式运行。在闭环中,风扇速度控制(FSC)算法 可以检测老化、堵塞或锁定的风扇,并将触发中

断。在FSC模式下,用户确定目标转速计计数,PWM驱动设置会自动更新以实现这个目标速度。这个Click板通过标准的I2C 2-Wire接口与MCU通信,以读取数据和配置设置,支持最高400kHz的快速模式操作。EMS2301监视风扇的转速计信号以检测风扇故障,当转速计计数大于风扇转速计限制 时,认为风扇故障。如果发生这种情况,警报会通过中断INT引脚触发。与此同时,风扇驱动器尝试缓解堵塞/卡住的风扇情况。尽管仅支持

3.3V电压级别,但这个Click板使用5V电源来为4线风扇供电,通过4针螺钉端子。这个板不支持为风扇提供外部电源。这个Click板只能在3.3V逻辑电压级别下运行。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板子必须执行适当的逻辑电压级别转换。这个Click板配备了一个包含函数和示例代码的库,可以用作进一步开发的参考。

Fan Click hardware overview 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

PIC18LF47K42

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

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
RB0
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RC3
SCL
I2C Data
RC4
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Fan 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

这个库包含 Fan Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • fan_generic_write - 通用写入函数

  • fan_generic_read - 通用读取函数

  • fan_lock_registers - 锁定寄存器

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 Fan Click Example
 *
 * # Description
 * This application is controller for powering and regulating of fan.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of Click driver and usb uart serial terminal for results
 * logging.
 *
 * ## Application Task
 * Performs a control of the fan and reads rotation per minute (RPM).
 * Results will be sent to the usb uart terminal.
 *
 * \author Nemanja Medakovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "fan.h"


#define FAN_DUTY_RATIO_0_PER    0       /**< PWM duty ratio 0 pecrents - zero scale. >*/
#define FAN_DUTY_RATIO_10_PER   10      /**< PWM duty ratio 10 percents - step. >*/
#define FAN_DUTY_RATIO_100_PER  100     /**< PWM duty ratio 100 percents - full scale. >*/

#define FAN_PWM_BASE_FREQ_ZERO_SCALE  0x00  /**< PWM base frequency zero scale. >*/
#define FAN_PWM_BASE_FREQ_HALF_SCALE  0x80  /**< PWM base frequency half scale. >*/
#define FAN_PWM_BASE_FREQ_FULL_SCALE  0xFF  /**< PWM base frequency full scale. >*/

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

static fan_t fan;       /**< Fan Click object. >*/
static log_t logger;    /**< Logger object. >*/

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    fan_cfg_t fan_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.

    fan_cfg_setup( &fan_cfg );
    FAN_MAP_MIKROBUS( fan_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( fan_init( &fan, &fan_cfg ) == I2C_MASTER_ERROR )
    {
        log_info( &logger, "---- Application Init Error ----" );
        log_info( &logger, "---- Please, run program again ----" );

        for ( ; ; );
    }
    log_info( &logger, "---- Application Init Done ----" );
    fan_default_cfg( &fan );
    fan_pwm_base( &fan, FAN_PWM_BASE_FREQ_HALF_SCALE );
    log_info( &logger, "---- Application Program Running... ----\n" );
}

void application_task ( void )
{
    for ( uint8_t duty = FAN_DUTY_RATIO_0_PER; duty <= FAN_DUTY_RATIO_100_PER;
          duty += FAN_DUTY_RATIO_10_PER )
    {
        fan_setting( &fan, duty );
        log_printf( &logger, " Duty Ratio : %u%%\r\n", (uint16_t)duty );
        Delay_ms ( 1000 ); 
        Delay_ms ( 1000 );

        uint16_t tacho = 0;

        fan_get_tach( &fan, &tacho );
        log_printf( &logger, " Rotation per minute : %urpm\r\n\n", tacho );
        Delay_ms ( 1000 ); 
        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

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