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30 分钟

使用 AD74412R 和 PIC18F57Q43 提升系统性能

紧凑而强大

AD-SWIO Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

AD-SWIO Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

对于需要同时执行ADC和DAC功能的应用而言,这是一款颠覆性的产品。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

AD-SWIO Click 基于Analog Devices的AD74412R,这是一款16位模数转换器(ADC)和13位数模转换器(DAC)。AD74412R有多种模式,包括电压输出、电流输出、电压输入、外部供电电流输入、环路供电电流输入、外部RTD测量、数字输入逻辑和环路供电数字输入。ADC可以测量100Ω RSENSE上的电压或各通道I/OP_x接线端子上的电压。在高阻抗模式下,ADC默认测量接线端子(I/OP_x到I/ON_x)上的电压,范围为0V到10V。ADC还提供用户可选输入的诊断信息,如电源、内部芯片温度、参考和稳压器。AD-SWIO Click有四个GPO-x引脚,每个通道一个(GPO-A、

GPO-B、GPO-C、GPO-D)。每个通道的GPO-x引脚可以配置为数字输入功能的逻辑输出或高低电平输出。可以通过GPO_CONFIGx寄存器中的GPO_SELECT位设置GPO-x引脚。Click板™还包含一个LVIN(低电压输入)引脚,该引脚上的测量电压范围为0V到2.5V。AD74412R有四个13位DAC,每个通道一个。每个DAC核心是一个13位串DAC。架构结构包括一串电阻器,每个电阻器的值为R。加载到DAC_CODEx寄存器的数字输入码确定从哪个串节点分接电压并送入输出放大器。该架构本质上是单调且线性的。AD74412R在电压输出模式下具有可编程的短路限制,每个通道都可以编

程。该电路在AVDD电源上升或使用情况配置更改时,最小化I/OP_x接线端子的毛刺。可以通过AVDD引脚上的正向模拟电源来调节此短路限制。AD-SWIO 2 Click的输出电压限制为+20V。AD-SWIO 2 Click配备了Analog Devices的ADP1613升压DC-DC开关转换器,带有集成电源开关,能够提供高达20V的输出电压。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下运行。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板上必须执行适当的逻辑电压电平转换。然而,该Click板™配有一个库,包含功能和示例代码,可以用作进一步开发的参考。

AD-SWIO Click hardware overview image

功能概述

开发板

PIC18F57Q43 Curiosity Nano 评估套件是一款尖端的硬件平台,旨在评估 PIC18-Q43 系列内的微控制器。其设计的核心是包含了功能强大的 PIC18F57Q43 微控制器(MCU),提供先进的功能和稳健的性能。这个评估套件的关键特点包括一个黄 色用户 LED 和一个响应灵敏的机械用户开关,提供无

缝的交互和测试。为一个 32.768kHz 水晶振荡器足迹提供支持,确保精准的定时能力。套件内置的调试器拥有一个绿色电源和状态 LED,使编程和调试变得直观高效。此外,增强其实用性的还有虚拟串行端口 (CDC)和一个调试 GPIO 通道(DGI GPIO),提供广泛的连接选项。该套件通过 USB 供电,拥有由

 MIC5353 LDO 调节器提供支持的可调目标电压功能,确保在 1.8V 至 5.1V 的输出电压范围内稳定运行,最大输出电流为 500mA,受环境温度和电压限制。

PIC18F57Q43 Curiosity Nano double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

48

RAM (字节)

8196

你完善了我!

配件

Curiosity Nano Base for Click boards 是一款多功能硬件扩展平台,专为简化 Curiosity Nano 套件与扩展板之间的集成而设计,特别针对符合 mikroBUS™ 标准的 Click 板和 Xplained Pro 扩展板。这款创新的基板(屏蔽板)提供了无缝的连接和扩展可能性,简化了实验和开发过程。主要特点包括从 Curiosity Nano 套件提供 USB 电源兼容性,以及为增强灵活性而提供的另一种外部电源输入选项。板载锂离子/锂聚合物充电器和管理电路确保电池供电应用的平稳运行,简化了使用和管理。此外,基板内置了一个固定的 3.3V 电源供应单元,专用于目标和 mikroBUS™ 电源轨,以及一个固定的 5.0V 升压转换器,专供 mikroBUS™ 插座的 5V 电源轨,为各种连接设备提供稳定的电力供应。

Curiosity Nano Base for Click boards accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PA7
RST
SPI Chip Select
PD4
CS
SPI Clock
PC6
SCK
SPI Data OUT
PC5
MISO
SPI Data IN
PC4
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Alert Status
PB0
PWM
Data Ready
PA6
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

AD-SWIO Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity Nano with PIC18F57Q43作为您的开发板开始。

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
PIC18F47Q10 Curiosity Nano front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Curiosity Nano with PICXXX Access MB 1 - 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
PIC18F57Q43 Curiosity 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

该库包含 AD-SWIO Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • adswio_status_pin_ready - 此函数检查就绪引脚的状态。

  • adswio_get_conv_results - 此函数允许用户获取所选通道的转换结果。

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 AdSwio Click example
 * 
 * # Description
 * This Click provides a fully integrated single chip solution for input and output operation. 
 * The AD-SWIO Click contains four 13-bit DACs, one per chanal, and 16-bit Σ-∆ ADC. 
 * These options give a lot of flexibility in choosing functionality for analog output, 
 * analog input, digital input, resistance temperature detector (RTD), and thermocouple 
 * measurements integrated into a single chip solution with a serial peripheral interface (SPI).
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Performs a hardware reset of the Click board and
 * executes a default configuration that enables channel A and sets it to measure voltage
 * input in the range from 0V to 10V, with 4800 SPS.
 * 
 * ## Application Task  
 * Waits for the data ready and then reads the results of ADC conversion from channel A
 * and if response is ok, then prints the results on the uart console.
 * 
 * ## Additional Functions
 *
 * - void application_default_handler ( uint8_t *err_msg ) - Sends an error report messages from Click
 * driver to initialized console module. It must be set using adswio2_set_handler function.
 *
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adswio.h"

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

static adswio_t adswio;
static log_t logger;

static uint8_t adswio_rdy;
static adswio_err_t adswio_err;
static uint16_t adswio_ch_a;
static float adswio_res;

const uint16_t ADSWIO_RANGE_VOLT_MV = 10000;
const uint32_t ADSWIO_RANGE_RESOLUTION = 65536;

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

void application_default_handler ( uint8_t *err_msg )
{
    char *err_ptr = err_msg;

    log_printf( &logger, "\r\n" );
    log_printf( &logger, "[ERROR] : %s", err_ptr );
    log_printf( &logger, "\r\n" );
}

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    adswio_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.

    adswio_cfg_setup( &cfg );
    ADSWIO_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    adswio_init( &adswio, &cfg );
    Delay_ms ( 100 );

    adswio_default_cfg( &adswio );
    Delay_ms ( 1000 );

    adswio_rdy  = DUMMY;
    adswio_ch_a = DUMMY;
    adswio_res  = DUMMY;
    adswio_err  = ADSWIO_ERR_STATUS_OK;

    log_printf( &logger, " AD-SWIO Click initialization done \r\n");
    log_printf( &logger, "************************************\r\n");
}

void application_task ( void )
{
    uint16_t timeout = 0;
    do
    {
        Delay_1ms( );
        timeout++;
        adswio_rdy = adswio_status_pin_ready( &adswio );
        if ( timeout > 3000 ) 
        {
            timeout = 0;
            log_printf( &logger, " Reinitializing...");
            adswio_default_cfg( &adswio );
            log_printf( &logger, "Done\r\n");
        }
    }
    while ( adswio_rdy != 0 );

    adswio_err = adswio_get_conv_results( &adswio, ADSWIO_SETUP_CONV_EN_CHA, &adswio_ch_a );

    if ( adswio_err == ADSWIO_ERR_STATUS_OK )
    {
        adswio_res = adswio_ch_a;
        adswio_res /= ADSWIO_RANGE_RESOLUTION;
        adswio_res *= ADSWIO_RANGE_VOLT_MV;
        adswio_ch_a = adswio_res;

        log_printf( &logger, " Voltage from channel A: %d mV\r\n", adswio_ch_a );
        
        log_printf( &logger, "-----------------------------------\r\n\r\n" );
        Delay_ms ( 200 );
    }
}

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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