使用PIC18F57Q43和PAM8904为各种事件或警报创建通知系统

引起注意的警报：重新定义信号的下一代蜂鸣器

BUZZ 3 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

BUZZ 3 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

踏入音频信号的未来，体验新一代蜂鸣器在各行各业和各种环境中的变革性影响。

硬件概览

它是如何工作的？

Buzz 3 Click 基于Diodes Incorporated的PAM8904，这是一款带集成多模式电荷泵升压转换器的压电发声器驱动器。PAM8904是一种开关驱动器，具有多模式电荷泵，用于压电发声器。PAM8904以固定频率1MHz工作，可以驱动高达15nF的发声器负载，提供9V输出，并具有最小的组件占用空间。为了调整压电发声器的音量，电荷泵可以在1x、2x或3x模式下工作。它具有热关断、过流和过压保护、欠压锁定等功能，提供小的浪涌电流、低EMI和高效率。发声器驱动器通过采用内置自动关断和唤醒功能，有助于保持低电流消耗和延长电池寿命。例如，在1x模式下，输入电压为3V、输入

频率为4kHz、驱动15nF压电发声器时，活动电流消耗仅为300µA。在关断模式下，静态电流小于1µA。电荷泵模式引脚EN1和EN2用于将电荷泵设置为1xVDD、2xVDD、3xVDD模式，或者用于将PAM8904置于强制低电流关断模式。当一个或两个EN引脚被拉高时，设备进入正常操作模式。一旦PAM8904检测到DIN引脚上有有效信号，电荷泵将启动并在VOUT引脚上提供所需电压，标记为VO1和VO2的输出驱动线将在270μs至350μs之间的时间内变为活动状态，具体取决于所选模式。如果DIN线上的有效信号消失，PAM8904将检测到该消失，然后等待42ms以确保其消失。如果即使在此期间

后，DIN线上仍没有有效信号，PAM8904将切换到低电流待机模式。Buzz 3 Click通过连接到mikroBUS™插座的RST、AN和PWM引脚（标记为EN1、EN2和DIN）的多个GPIO引脚与MCU建立通信。此外，还有一个标记为INT BUZZ的跳线设置，用于在单端和差分负载配置之间选择，以及驱动板载压电发声器或外部连接的压电发声器。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压等级。这样，3.3V和5V能力的MCU都可以正确使用通信线。此外，该Click板™配备了一个包含易于使用功能和示例代码的库，可用作进一步开发的参考。

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

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

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

Charge Pump Mode Pin 1

PA0

Charge Pump Mode Pin 2

PA7

RST

SCK

MISO

MOSI

Power Supply

3.3V

Ground

GND

PWM Signal

PB0

PWM

INT

SCL

SDA

Power Supply

Ground

GND

“仔细看看！”

Click board™ 原理图

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。

Charger 27 Click front image hardware assembly

PIC18F47Q10 Curiosity Nano front image hardware assembly

Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly

Curiosity Nano with PICXXX Access MB 1 - upright/background hardware assembly

PIC18F57Q43 Curiosity MCU Step hardware assembly

Necto No Display image step 8 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 Buzz 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

buzz3_pwm_start - 此功能启动PWM模块输出
buzz3_set_gain_operating_mode - 此功能设置Buzz 3 Click上带有集成升压转换器的PAM8904压电发声器驱动器的增益操作模式
buzz3_play_sound - 此功能在蜂鸣器上播放声音

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 Buzz3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Buzz 3 click boards with PAM8904 for play the Imperial March. 
 * PAM8904 is piezo-sounder driver with an integrated Multi-Mode charge pump boost converter from Diodes Incorporated. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes GPIO, set AN and RST pin as outputs, begins to write a log. 
 * Initialization driver enables - GPIO and configures the appropriate MCU pin for 
 * sound generation, also write log.
 *
 * ## Application Task
 * Plays the Imperial March melody. Also logs an appropriate message on the USB UART.
 *
 * Additional Functions :
 * - void buzz3_melody( void ) - This function plays the Imperial March melody.
 * 
 * @note
 * The minimal PWM Clock frequency required for this example is the frequency of tone C6 - 1047 Hz. 
 * So, in order to run this example and play all tones correctly, the user will need to decrease 
 * the MCU's main clock frequency in MCU Settings for the certain architectures
 * in order to get the required PWM clock frequency.
 *
 * @author Jelena Milosavljevic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buzz3.h"

#define W 4*Q         // Whole 4/4 - 4 Beats
#define H 2*Q         // Half 2/4 - 2 Beats 
#define Q 250         // Quarter 1/4 - 1 Beat
#define E Q/2         // Eighth 1/8 - 1/2 Beat
#define S Q/4         // Sixteenth 1/16 - 1/4 Beat
                      

static buzz3_t buzz3;
static log_t logger;

void buzz3_melody ( void ) {
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, H );
    Delay_ms( 1 + H );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_E7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_E7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_E7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F7, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Ab6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, H );
    Delay_ms( 1 + H );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Ab7, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_G7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Gb7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_E7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F7, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Bb6, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Eb7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_D7, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Db7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_B6, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Ab6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_E7, H );
    Delay_ms( 1 + H );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Ab7, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_G7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Gb7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_E7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F7, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Bb6, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Eb7, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_D7, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Db7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_B6, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E );
    Delay_ms( 1 + E );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Ab6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_A6, Q );
    Delay_ms( 1 + Q );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_F6, E + S );
    Delay_ms( 1 + E + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_C7, S );
    Delay_ms( 1 + S );
    buzz3_play_sound(&buzz3, BUZZ3_NOTE_Ab6, H );
    Delay_ms( 1 + H );
}

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;          /**< Logger config object. */
    buzz3_cfg_t buzz3_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.

    buzz3_cfg_setup( &buzz3_cfg );
    BUZZ3_MAP_MIKROBUS( buzz3_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = buzz3_init( &buzz3, &buzz3_cfg );
    if ( PWM_ERROR == init_flag ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    buzz3_default_cfg ( &buzz3 );
    buzz3_set_duty_cycle ( &buzz3, 0.0 );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, " Set the gain to x1  \r\n" );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    Delay_ms( 100 );
    buzz3_pwm_start( &buzz3 );
    buzz3_set_gain_operating_mode( &buzz3, BUZZ3_OP_MODE_GAIN_x1 );

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    log_printf( &logger, "   Play the music    \r\n" );
    buzz3_melody( );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )  
{
    application_init( );

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

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