中级
30 分钟

使用MLX91210和PIC18LF25K50将电流测量转化为可行的智能数据

在电流测量中体验极致精度!

Hall Current 3 click with EasyPIC v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

Hall Current 3 click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18LF25K50

通过利用我们解决方案的精确电流测量,检测异常和潜在风险,提高安全协议和系统完整性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Hall Current 3 Click 基于 Melexis 的 MLX91210 线性霍尔电流传感器。该传感器利用霍尔效应测量通过 IC 输入引脚的电流。这使得串联电阻保持在 μΩ 的量级,减少了主电流流中的损耗和散热。通过 IC 输入轨的主电流流产生磁场,从而在两个集成的霍尔板上引起霍尔效应。这两个板差分连接,防止外部磁干扰影响测量。前端部分对信号进行调节和放大,消除干扰。调节后的信号可在 MLX91210 的 VOUT 引脚上获得,并与输入电流线性相关。该信号进一步传输到 A/D 转换器。VOUT 电压稳定,并且温度敏感性漂移低(在标称电流下为 ±1.5%)。在 0A 电流时,MLX91210 的 VOUT 引脚保持在 VDD(5V)的一半。这使您能够测量两极

性:正电流极性将使 VOUT 高于 VDD 的一半,而负电流极性将使 VOUT 低于 VDD 电压。MLX91210 还具有故障报告功能,如果发生过压、欠压或校准数据 CRC 错误,将把 VOUT 引脚设置为高阻抗模式(Hi-Z)。数据手册提供了有关每种错误类型 Hi-Z 定时的说明。MLX91210 IC 的分辨率可以从完整的 IC 标签中确定:MLX91210KDF-CAS-101-SP,其中 CAS-101 表示其模拟电压分辨率为 80mV/A 或全量程(FS)测量为 ±25A。输出电压还传输到 Microchip 的 12 位 SAR 型 ADC MCP3221,该 ADC 具有 I2C 接口。该 ADC 在多个不同的 Click board™ 设计中使用,因为它提供了准确的转换,所需的外部组件较少,并且具有相当好的信噪比

(SNR)。它可以达到高达 22.3ksps 的速度,允许大多数用途的良好测量分辨率。在 VOUT 测量电压转换为数字值后,可以通过 MCP3221 ADC 的 I2C 总线读取。由于 ADC IC 仅使用 3.3V 通信电压水平,Click board™ 配备了 PCA9306,一个双向 I2C 电平转换器。该 IC 接受两种电压水平:一种用于输入信号,另一种用于输出信号。VCC SEL 跳线可以选择输出参考信号,允许与 3.3V 和 5V MCU 通信。I2C 总线已包含上拉电阻,因此无需进一步配置;可以立即使用。输入端子截面积为 2.5mm,因此可以接受超过 10A 的高输入电流。它有两个输入极:IP+ 和 IP-。需要测量电流的导体可以连接到此端子。

Hall Current 3 click hardware overview image
Hall Current 3 Click  Current Warning 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

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

2048

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
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RC3
SCL
I2C Data
RC4
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
2

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Hall Current 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

此库包含 Hall Current 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • hallcurrent3_getCurrent - 计算电流值

  • hallcurrent3_read_data - 从指定寄存器读取两个字节的数据

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 HallCurrent3 Click example
 * 
 * # Description
 * The example starts off with the logger and click modules and then starts measuring and
 * displaying current values.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes and configures the logger and click modules.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads and displays current values every second.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "hallcurrent3.h"

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

static hallcurrent3_t hallcurrent3;
static log_t logger;

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

void application_init ( )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    hallcurrent3_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.

    hallcurrent3_cfg_setup( &cfg );
    HALLCURRENT3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    hallcurrent3_init( &hallcurrent3, &cfg );
}

void application_task ( )
{
    float current_data;

    current_data = hallcurrent3_get_current( &hallcurrent3 );
    log_printf( &logger, "Current : %f mA\r\n", current_data );

    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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