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使用 DA7282 和 PIC18F57Q43 将您的感官提升到新的水平

体验前所未有的触觉反馈!

Haptic 3 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 25, 2024

点击板

Haptic 3 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

触觉驱动器让您的数字世界栩栩如生,带来逼真的触觉反馈!

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Haptic 3 Click 基于 DA7282,这是一款能够驱动 LRA 和 ERM 执行器的触觉驱动器,由 Dialog Semiconductor 提供。其功率优化架构和先进的闭环数字算法实现了高保真触觉驱动。DA7282 具有板载波形存储器内的频率控制和三个用于触发多达六个特定序列的通用输入,这有助于在许多应用中模拟按钮按下。该设备根据通过 I2C 接口选择的序列控制驱动电平,并感应执行器的运动。驱动波形由使用高频 PWM 调制的电流调节环路生成。差分输出驱动采用切换调节器架构,负载上的 H 桥差分驱动频率为 187.5kHz。DA7282 在驱动过程中还可以执行闭环执行器监控,以实现免校准播放、频率跟踪(仅限 LRA)、主动加速、快速停止和执

行器诊断。共振频率跟踪可以在驱动 LRA 时启用,通过闭环控制跟踪执行器的机械共振,也可以禁用共振频率跟踪,使 DA7282 在驱动具有更宽带频率响应的 LRA 时以开环宽带频率操作。此外,主动加速和快速停止功能使能自动驱动 ERM 和 LRA 负载(启用频率跟踪时),从而减少达到目标加速度水平和执行器完全停止所需的时间。虽然它可以使用 mikroBUS™ 电源轨进行常规电源供电,但其数字部分需要 1.8V 的电压才能正常工作。因此,一个小型调节 LDO BH18PB1WHFV 从 5V 和 3.3V mikroBUS™ 电源轨提供 1.8V 输出,并通过 mikroBUS™ 插座的 EN 引脚提供启用功能,提供开关操作以开启/关闭电源传输到连接的负载。

Haptic 3 Click 使用标准 I2C 双线接口与 MCU 通信,最大时钟频率为 400kHz。由于通信传感器需要 1.8V 的逻辑电平,因此该 Click 板™ 还具有 PCA9306 电压电平转换器。I2C 接口总线线路路由到电压电平转换器,使该 Click 板™ 能够与 3.3V 和 5V MCU 正常工作。此外,当发生不同故障条件时,它使用中断引脚路由到 mikroBUS™ 插座的 IRQ 引脚以提醒 MCU。该 Click 板™ 可以通过 VCC SEL 跳线选择 3.3V 或 5V 逻辑电压电平工作。这样,3.3V 和 5V 功能 MCU 都可以正确使用通信线。然而,Click 板™ 配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可以用作进一步开发的参考。

Haptic 3 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

Vibration ERM Motor 9K RPM 3V(VC1026B002F - 旧型号 C1026B002F)是由 Vybronics 设计的一款小型偏心旋转质量(ERM)电机。此类电机在其转子上包含一个小偏心重块,因此在旋转时还会产生振动效果,常用于许多小型手持设备的触觉反馈。 由于其直径为10毫米的圆形结构,VC1026B002F通常被称为硬币电机。 该振动电机的主要特性是其电源电压,在本例中为3VDC,最大额定电流为85mA,额定速度为9000RPM,产生最高的G力/振动能量为0.80GRMS。 它还可以使用自粘带将其安装在您的PCB或产品外壳的内壁上。

Haptic 3 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
Enable
PD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
PA6
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB1
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Haptic 3 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

该库包含 Haptic 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • haptic3_set_vibration_level - 该功能设置电机的振动级别。

  • haptic3_get_vibration_level - 该功能读取电机的振动级别。

  • haptic3_write_register - 该功能使用 I2C 串行接口将所需数据写入所选寄存器。

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 HAPTIC3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of HAPTIC 3 click board by controlling
 * the attached motor vibration level.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Changes the motor vibration level every 2 seconds from MAX to MIN, 
 * and displays the currently set level on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "haptic3.h"

static haptic3_t haptic3;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    haptic3_cfg_t haptic3_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.
    haptic3_cfg_setup( &haptic3_cfg );
    HAPTIC3_MAP_MIKROBUS( haptic3_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == haptic3_init( &haptic3, &haptic3_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( HAPTIC3_ERROR == haptic3_default_cfg ( &haptic3 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float vibration_level;
    if ( HAPTIC3_OK == haptic3_set_vibration_level ( &haptic3, HAPTIC3_VIBRATION_LEVEL_MAX ) )
    {
        if ( HAPTIC3_OK == haptic3_get_vibration_level ( &haptic3, &vibration_level ) )
        {
            log_printf( &logger, " Vibration level: %.3f \r\n\n", vibration_level );
        }
    }
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    if ( HAPTIC3_OK == haptic3_set_vibration_level ( &haptic3, HAPTIC3_VIBRATION_LEVEL_MIN ) )
    {
        if ( HAPTIC3_OK == haptic3_get_vibration_level ( &haptic3, &vibration_level ) )
        {
            log_printf( &logger, " Vibration level: %.3f \r\n\n", vibration_level );
        }
    }
    Delay_ms ( 1000 );
    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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