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30 分钟

使用ADA4570和PIC18F57Q43测量旋转轴的角度

角度传感专家

AMR Angle 2 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

AMR Angle 2 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

使用 AMR 角度传感器体验精确且可靠的周围磁场角度位置测量。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

AMR Angle 2 Click 基于 ADA4570,这是一款来自 Analog Devices 的各向异性磁阻 (AMR) 传感器,具有集成的信号调理放大器和模数转换器 (ADC) 驱动器。它由一个封装内的两个芯片组成,一个是 AMR 传感器,另一个是固定增益的仪器放大器,产生两个差分模拟输出,指示周围磁场的角度位置。这些放大的差分余弦和正弦输出信号相对于角度被传递,当磁场在 x 轴和 y 轴(x-y)平面内旋转时。这款 ADA4570 包含两个相对角度为 45° 的惠斯通电桥。二极磁铁的完全旋转在正弦输出上产生两个周期,因此从正弦和余弦差分输出计算

出的磁角表示磁铁相对于 ADA4570 的物理方向,在 0° 到 180° 的测量范围内。在 x-y 平面的均匀磁场内,ADA4570 的输出信号与 z 方向(空气间隙)的物理位置无关。如前所述,除了 AMR 传感器外,这款 Click board™ 还包含一个高速、低功耗、串行输出逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换器 (ADC),即 Analog Devices 的 MAX11122。它处理正弦和余弦输出,然后通过 SPI 接口将其传送到 MCU 进行进一步处理。除了 SPI 通信线路外,这款 Click board™ 还使用了 mikroBUS™ 上的几个引脚,例如 CST 和 EOC,这些引脚分别连接

到 mikroBUS™ 插座的 PWM 和 INT 引脚,表示 AD 转换启动的信号和表示转换完成的信号。此外,ADA4570 具有集成的温度传感器,该传感器在 mikroBUS™ 插座的 AN 引脚上提供与 ADA4570 供电电压成比例的电压,用于监控系统的工作温度并为进一步校准提供参考。这款 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压下工作。在使用具有不同逻辑电压的 MCU 之前,板必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,这款 Click board™ 配备了一个包含函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

AMR Angle 2 Click top side image
AMR Angle 2 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

Temperature Monitoring
PA0
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
ADC Conversion Start
PB0
PWM
ADC Conversion End Indicator
PA6
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

AMR Angle 2 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
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 AMR Angle 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • amrangle2_read_angle - 此函数读取 Vsin 和 Vcos 电压并将其转换为角度(度数)。

  • amrangle2_read_temperature - 此函数读取摄氏温度。

  • amrangle2_read_vsin_vcos - 此函数读取正弦和余弦差分信号输出的电压。

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 AMR Angle 2 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of AMR Angle 2 Click board by reading and displaying
 * the magnet's angular position in Degrees and a system temperature in Celsius.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the Click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the magnet's angular position in degrees and a system temperature in Celsius 
 * and displays the results on the USB UART approximately every 100ms.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "amrangle2.h"

static amrangle2_t amrangle2;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    amrangle2_cfg_t amrangle2_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 );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    amrangle2_cfg_setup( &amrangle2_cfg );
    AMRANGLE2_MAP_MIKROBUS( amrangle2_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == amrangle2_init( &amrangle2, &amrangle2_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( AMRANGLE2_ERROR == amrangle2_default_cfg ( &amrangle2 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    float angle, temperature;
    if ( AMRANGLE2_OK == amrangle2_read_angle ( &amrangle2, &angle ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Angle: %.2f Degrees\r\n", angle );
    }
    if ( AMRANGLE2_OK == amrangle2_read_temperature ( &amrangle2, &temperature ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Temperature: %.2f C\r\n\n", temperature );
    }
    Delay_ms ( 100 );
}

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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