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使用AD7175-8和PIC18F57Q43让您的信号栩栩如生

解锁数字维度

ADC 4 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

ADC 4 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

利用我们的模数转换器的准确性和可靠性,改变您的设计。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ADC 4 Click基于AD7175-8集成电路,这是一款24位低噪声、快速稳定、多路复用的8/16通道∑-Δ模模数转换器,来自Analog Devices。这个集成电路允许多种不同的工作模式和输入连接配置,为工作提供了很大的灵活性。ADC 4 Click可以在16位或24位模式下工作,具体取决于所需的精度。它可以使用单端连接与一个公共引脚或差分对连接,允许在这两种输入类型之间进行任意组合。AD7175-8具有模拟和数字信号调理块;每个通道都可以单独设置以使用它们。其中一些功能包括各种滤波器(sinc3、sinc5 + sinc1、增强型50/60Hz滤波器)、可调增益、偏移等。除了用于关闭或打开通道和选择差分对的16个输入通道寄存器之外,还有8个“设置”组,每个组包含四个寄存器。每个设置包含一个设置配置寄存器、滤波器、增益和偏移寄存器。这些寄存器调整各种转换设置,如参考电压源、滤波器类型、输入通道上的缓冲区、输出采样率、通道的偏移和增益等。虽然只有八个设置,但可以将相同的

设置应用于多个输入通道。这简化并加速了输入通道的配置。输入通道通过内部交叉点多路复用器连接到ADC。该多路复用器用于选择连接到转换器的通道。如果启用了多个输入通道,则多路复用器将自动循环浏览所有已启用的输入。根据所选的操作模式,它将停止或连续循环浏览这些通道。多个通道的最大通道扫描速率为50 kSPS(20 μs),单个通道的完全稳定数据为250 kSPS(20 μs)。Click板™使用SPI接口与MCU进行通信。mikroBUS™的MISO线路路由到ADC的DOUT/RDY引脚,除了SPI数据输出外,它还用作对采样数据的就绪状态的指示器:每当数据准备好读取时,此引脚就会被拉低。有关从ADC正确读取数据的更多信息,请参阅AD7175-8数据手册。此外,MIKROE提供了库,允许简单易用地读取数据寄存器,如提供的演示应用程序所示。除了SPI线路,#ERROR线路也路由到mikroBUS™的INT引脚。配置寄存器可以设置此引脚的行为。除了作为#ERROR输出外,此

引脚还可以配置为输入引脚,用于堆叠其他设备的错误信号。在这种情况下,错误将通过状态寄存器中的适当位来指示。此引脚还可以用作一些自定义用户定义功能的GPIO。为了进一步提高采样精度和可靠性,AD7175-8 IC具有温度传感器。该传感器可用于测量环境温度。例如,如果环境温度发生显著变化,可以调用重新校准例程,以提供在不同温度范围内的持续可靠性。温度传感器可以通过交叉点多路复用器选择,与AIN0(A0)和AIN1(A1)输入引脚复用。最后,通过在AD7175-8的配置寄存器中设置适当的位,可以选择所需的参考电压源。逻辑部分的电压水平可以通过IOVDD SMD跳线在3.3V和5V之间选择。这允许3.3V和5V的MCU都可以正确使用SPI通信线路。IOVDD默认为3.3V,但设备需要来自mikroBUS™的5V以正常运行。所有输入通道都可以轻松连接到两个九极弹簧动作块端子,无需其他工具,如螺丝刀。

ADC 4 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
NC
NC
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
NC
NC
PWM
Error Signal
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

ADC 4 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

这个库包含 ADC 4 Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • adc4_get_err_pin - 错误检查函数

  • adc4_get_config - 获取配置函数

  • adc4_get_voltage - 获取电压函数

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 Adc4 Click example
 * 
 * # Description
 * This application is a converter from analog to digital multichannel 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes ADC 4 driver and setups working mode.
 * 
 * ## Application Task  
 * Sequential read of voltage. Information about
 * current voltage is logget to UART. Operation is repeated each second. Settings are set
 * to calculate and convert input voltage from CH0 with external referent voltage set by VREF jumper on the click board.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adc4.h"

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

static adc4_t adc4;
static log_t logger;
static uint16_t voltage;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    adc4_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.

    adc4_cfg_setup( &cfg );
    ADC4_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    adc4_init( &adc4, &cfg );

    Delay_ms( 100 );

    adc4_default_cfg( &adc4 );

    voltage = 0;
}

void application_task ( )
{
    voltage = adc4_get_voltage( &adc4, ADC4_VREF_4000MV);

    if ( adc4.sing_bit == 1 )
    {
        log_printf( &logger, "Voltage at CH0 : %d mV \r\n", voltage );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "Voltage at CH0 : - %d mV \r\n", voltage );
    }

    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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