初学者
10 分钟

使用MCP3204和PIC18F57Q43将多个模拟信号转换为数字数据

具有SPI接口的4通道12位ADC

ADC Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 25, 2024

点击板

ADC Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

帮助电子设备理解并处理来自现实世界的信息。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ADC Click 基于 Microchip 的 MCP3204,这是一个带有 SPI 串行接口的 4 通道 12 位 A/D 转换器。MCP3204 包含一个输入通道选择多路复用器(CH0、CH1、CH2、CH3),其参考电压可以使用 VCC(3.3V 或 5V)或来自 Microchip 的 MCP1541 的 4.096V 电压参考。电压参考决定了模拟电压范 围,可以通过板载的 REFERENCE 跳线来选择。要

将模拟电压连接到 ADC Click,可以使用标有 CH0-3 的四个端子以及两个 GND 端子来参考地线。每个模拟输入引脚通过 Microchip 的 MCP6284,这是一个 5MHz 全摆幅运算放大器。ADC Click 使用标准的 4 线 SPI 串行接口与主机 MCU 通信,支持 SPI 模式的  0 和 3,并且操作时钟率高达 2MHz。与 ADC Click 的通信是通过将 CS 线拉低来启动的。此 Click 板™

可以通过 PWR SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平运行,这样,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,这个 Click 板™ 配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

ADC 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
NC
NC
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 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
Board mapper by product8 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

此库包含 ADC Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • adc_get_single_ended_ch - 获取单端通道功能

  • adc_get_differential_ch - 获取伪差分对功能

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 ADC Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of ADC Click board.
 * The all channels can be configured as single-ended or pseudo-differential
 * pair.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes SPI driver, performs the reference voltage selection and
 * initializes UART console for results logging.
 *
 * ## Application Task
 * Reads voltage level of channels 0 and 1 in the both configurations,
 * single-ended and pseudo-differential pair, every 1 second.
 * All channels results will be calculated to millivolts [mV].
 *
 * *note:*
 * In single-ended mode the all channels must be in the range from Vss (GND)
 * to Vref (3V3 by default).
 * In pseudo-differential mode the IN- channel must be in the range from
 * (Vss - 100mV) to (Vss + 100mV). The IN+ channel must be in the range from
 * IN- to (Vref + IN-).
 * If any of conditions are not fullfilled, the device will return 0 or Vref
 * voltage level, and measurements are not valid.
 *
 * \author Nemanja Medakovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adc.h"


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

static adc_t adc;
static log_t logger;

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

void application_init( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    adc_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.

    adc_cfg_setup( &cfg );
    ADC_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    adc_init( &adc, &cfg );
}

void application_task( void )
{
    adc_get_single_ended_ch( &adc, ADC_CH0_OR_CH01 );
    adc_get_single_ended_ch( &adc, ADC_CH1_OR_CH10 );
    adc_get_single_ended_ch( &adc, ADC_CH2_OR_CH23 );
    adc_get_single_ended_ch( &adc, ADC_CH3_OR_CH32 );
    adc_get_differential_ch( &adc, ADC_CH0_OR_CH01 );

    log_printf( &logger, "* CH0 = %u mV\r\n", adc.ch0 );
    log_printf( &logger, "* CH1 = %u mV\r\n", adc.ch1 );
    log_printf( &logger, "* CH2 = %u mV\r\n", adc.ch2 );
    log_printf( &logger, "* CH3 = %u mV\r\n", adc.ch3 );
    log_printf( &logger, "* CH0 - CH1 = %d mV\r\n", adc.ch01 );
    log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );

    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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