初学者
10 分钟

使用MAX31855K和PIC18F45K42保持理想的温度条件

热电偶到数字转换器

THERMO Click with EasyPIC v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

THERMO Click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F45K42

适用于各种场景,包括恒温控制、过程监控和其他需要精确温度数据的应用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

THERMO Click基于MAX31855K,这是一款内置14位模数转换器(ADC)的复杂热电偶数字转换器,来自Analog Devices。热电偶型号在零件编号的后缀中指示,这就是为什么该Click板对应于适当的K型热电偶探头。MAX31855K和PCC-SMP连接器组合支持高精度温度测量,非常适用于恒温、过程控制和监测应 用。热电偶的功能是感知热电偶线两端的温度差异。

热电偶的“热”接头可以在操作温度范围内读取,对于MAX31855K而言,操作温度范围为-270°C至1372°C,灵敏度约为41μV/°C。它还具有冷接头补偿感测和校正、数字控制器以及相关的控制逻辑。参考接头,或“冷”端(应与安装设备的板子上的温度相同),的范围为-55°C至+125°C。虽然冷端的温度会 波动,但设备准确感知到相反端的温度差异。它通过

SPI接口(只读)向主控制器提供温度数据。此Click板只能使用3.3V逻辑电压级别进行操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压级别转换。然而,该Click板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。

THERMO 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

PIC18F45K42

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

该型号-K热电偶配备玻璃编织绝缘层,是一种多功能工具,专为在高温环境中进行精密温度测量而设计。采用校准过的K型配置和一根跨越2米的24 AWG规格电线,该探头旨在提供可靠的读数。其操作温度范围延伸至480°C(900°F),使其适用于苛刻的应用。玻璃编织绝缘确保了在测量过程中的耐用性和稳定性,连接器本体可承受高达220°C(425°F)的温度。该型号-K热电偶探头在其末端配备了PCC-SMP连接器,可与THERMO Click和Thermo K Click板卡兼容。这种连接性使其成为各种工业和科学环境中的宝贵工具,其中温度监测的精度和可靠性至关重要。

THERMO Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
ID SEL
RE1
RST
SPI Select / ID COMM
RE0
CS
SPI Clock
RC3
SCK
SPI Data OUT
RC4
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
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

THERMO 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THERMO Click驱动程序的API。

关键函数:

  • thermo_get_temperature - 此函数获取热电偶温度数据

  • thermo_check_fault - 此函数检查MAX31855传感器的故障状态

  • thermo_read_data - 此函数从传感器读取32位数据

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 Thermo Click example
 * 
 * # Description
 * This application collects data from the sensor, calculates it, and then logs
 * the results.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver and star write log.
 * 
 * ## Application Task  
 * Temperature measured by the thermocouple is converter by MAX31855 sensor 
 * and the results are logged. Displayed temperature is in degrees Celsius.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "thermo.h"

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

static thermo_t thermo;
static log_t logger;

static float temperature;

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

static void display_error_msg ( )
{
    log_printf( &logger, "       ERROR       \r\n" );

    if ( thermo_short_circuited_vcc( &thermo ) )
    {
        log_printf( &logger, "Short-circuted to Vcc\r\n" );
    }
    if ( thermo_short_circuited_gnd( &thermo ) )
    {
        log_printf( &logger, "Short-circuted to GND\r\n" );
    }
    if ( thermo_check_connections( &thermo ) )
    {
        log_printf( &logger, "No Connections\r\n" );
    }

}

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    thermo_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 ----" );

    thermo_cfg_setup( &cfg );
    THERMO_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    thermo_init( &thermo, &cfg );

    if ( thermo_check_fault( &thermo ) )
    {
        display_error_msg();
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "Status OK\r\n" );
    }
}

void application_task ( void )
{
    temperature = thermo_get_temperature( &thermo );

    log_printf( &logger, "Temperature : %f\r\n", temperature );

}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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