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30 分钟

使用LHDULTRAM012UB3和PIC18F57Q43实现全面和实时的空气流动数据

迈入空气流动监测的未来

Air Flow Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

Air Flow Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

我们的气流监测解决方案旨在提供准确和实时的空气流通见解,适用于从暖通空调(HVAC)到洁净室的广泛行业。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Air Flow Click 基于TE Connectivity Measurement Specialties的LHD ULTRA系列流量型2合1差压传感器LHDULTRAM012UB3。它包括两个组合的热量微流通道和单个芯片上的两个传感元件。第一个传感元件确保低差压的高分辨率精确测量,第二个传感元件则优化用于上限测量范围内的压力。快速响应的24位板载控制器在0到1250Pa的动态范围内提供精确的测量。LHDULTRAM012UB3的特定设计确保了连续、高可靠性、经济高效的操作,卓

越的长期稳定性和精度,并采用专利的实时偏移补偿和线性化技术。LHD ULTRA的高流动阻力确保了产品对灰尘/湿气的不敏感性和最小的流动泄漏。Air Flow Click允许使用I2C和SPI接口,I2C的最大频率为100kHz,SPI的最大频率为1MHz。可以通过将标记为COMM SEL的SMD跳线设置到适当位置来进行选择。需要注意的是,所有跳线的位置必须在同一侧,否则Click板™可能无响应。在选择I2C接口时,LHDULTRAM012UB3允许通过将标记为A0

和A1的SMD跳线设置到标记为0和1的适当位置来选择其I2C从设备地址的最低有效位(LSB)。此外,添加了一个额外的就绪信号,该信号通过mikroBUS™插座的INT引脚路由,指示主机新数据已准备好。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下操作。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电平转换。此外,该Click板™配备了包含函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Air Flow Click top side image
Air Flow Click bottom side 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
Data Ready
PA6
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB1
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Air Flow 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

软件支持

库描述

该库包含 Air Flow Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • airflow_reset_device - 重置设备

  • airflow_get_differential_pressure - 读取差压

  • airflow_get_atmospheric_pressure - 读取大气压力和温度

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 AirFlow Click example
 *
 * # Description
 * This example showcases ability for device to read differential 
 * pressure, atmospheric pressure and ambient temperature.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialize host communication modules (UART, I2C/SPI). Read 
 * electric signature data from device and logs it to terminal.
 *
 * ## Application Task
 * Reads differential pressure in Pa, atmospheric pressure in mBar 
 * and ambient temperature in C every 500ms and logs read data.
 *
 * @author Luka Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "airflow.h"

static airflow_t airflow;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    airflow_cfg_t airflow_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * 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 );
    Delay_ms ( 100 );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    airflow_cfg_setup( &airflow_cfg );
    AIRFLOW_MAP_MIKROBUS( airflow_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = airflow_init( &airflow, &airflow_cfg );
    if ( ( init_flag == I2C_MASTER_ERROR ) || ( init_flag == SPI_MASTER_ERROR ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }
    
    airflow_reset_device( &airflow );
    
    if ( airflow_default_cfg ( &airflow ) < 0 )
    {
        log_error( &logger, " Read" );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );
        for ( ; ; );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "Firmware version: %d.%d\r\n", ( int16_t )airflow.major_fw_ver, ( int16_t )airflow.minor_fw_ver );
        //part number
        log_printf( &logger, "Part number: " );
        for ( uint8_t pn = 0; pn < 11; pn++ )
            log_printf( &logger, "%c", airflow.part_number[ pn ] );
        log_printf( &logger, "\r\n" );
        //lot number
        log_printf( &logger, "Lot number: " );
        for ( uint8_t pn = 0; pn < 7; pn++ )
            log_printf( &logger, "%c", airflow.lot_number[ pn ] );
        log_printf( &logger, "\r\n" );
        //pressure range
        log_printf( &logger, "Pressure range: %d\r\n", airflow.pressure_range );
        //output type
        log_printf( &logger, "Output type: %c\r\n", airflow.output_type );
        //scale factor
        log_printf( &logger, "Scale factor: %d\r\n", airflow.scale_factor );
        //calibration id
        log_printf( &logger, "Calibration ID: %s\r\n", airflow.calibration_id );
        //week
        log_printf( &logger, "Week: %d\r\n", ( int16_t )airflow.week );
        //year
        log_printf( &logger, "Year: %d\r\n", ( int16_t )airflow.year );
        //sequence number
        log_printf( &logger, "Sequence number: %d\r\n", airflow.sequence_number );
    }
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{    
    float pressure_data, temperature_data;
    
    airflow_get_differential_pressure( &airflow, &pressure_data );
    log_printf( &logger, "Differential pressure[Pa]: %.2f\r\n", pressure_data );
    airflow_get_atmospheric_pressure( &airflow, &pressure_data, &temperature_data );
    log_printf( &logger, "Atmospheric pressure[mBar]: %.2f\r\nTemperature[degC]: %.2f\r\n", pressure_data, temperature_data );
    log_printf( &logger, "***********************************************************\r\n" );
    Delay_ms ( 500 );
}

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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