初学者
10 分钟

使用HO 10-P和PIC18F57Q43在各种工业环境中实现精确的电流监测

具有电气隔离的电流传感器,能够可靠测量高达10ARMS的直流、交流和脉冲电流

Current Sens 2 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

Current Sens 2 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

对 AC 和 DC 电流的精确监测和控制,适用于需要准确电流测量和安全性至关重要的广泛应用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Current Sens 2 Click 基于 LEM USA 的 HO 10-P,这是一款交流/直流电流传感器。HO 10-P 以其能够测量高达 10ARMS 的直流、交流和脉冲电流,并在初级和次级电路之间提供电隔离而闻名。Current Sens 2 Click 采用基于开环霍尔效应测量原理的核心,确保精确可靠的电流测量。其功能涵盖多种工业应用,包括交流变频驱动、UPS 系统、开关电源和焊接电源,这些应用从低功耗和高抗干扰性中受益。该设备的快速响应时间适合动态和苛刻的环境。HO 10-P 设计用于穿孔 PCB 安装,具有宽敞的孔径(8x8mm)用于初级导体,确保易于集成和多

功能性。尽管传感器可以测量高达 10A 的电流,但其灵敏度可以在三种特定情况下改变。例如,当电流施加到输入引脚(例如引脚6),输出从引脚11获得时,传感器的灵敏度为 x1。这种配置被认为是线仅绕传感器核心一次的情况,标志着第一种情况。在另一种配置中,将引脚 7 和 10 短路,同时保持输入和输出在引脚 6 和 11 上,灵敏度翻倍 (x2)。类似地,当引脚 7-10 和 8-9 短路时,保持输入和输出在引脚 6 和 11 上,灵敏度提高三倍 (x3)。保持输入到输出的直信号路径至关重要,如原理图所示 (6-11, 7-10, 8-9)。还可以通过将导体拉过传感器核心并让电

流流过它来测量导体的电流。传感器由 5V mikroBUS™ 电源轨供电,并通过 AN 引脚输出感应电流作为模拟信号。此外,一个橙色 LED 和一个专用引脚 (OCD) 在 mikroBUS™ 插座上指示过电流情况,提供增强的安全性和监测功能。此 Click board™ 可以在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下运行,通过 VCC SEL 跳线选择。这种方式下,3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,此 Click board™ 配备了包含易于使用的函数库和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Current Sens 2 Click hardware overview image
Current Sens 2 Click Current Warning 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

Analog Output
PA0
AN
NC
NC
RST
ID COMM
PD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Overcurrent Detection
PA6
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

Current Sens 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
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 Current Sens 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • currentsens2_get_int_pin - Current Sens 2 获取中断引脚状态函数。

  • currentsens2_tare - Current Sens 2 去皮函数。

  • currentsens2_get_current - Current Sens 2 读取电流函数。

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 Current Sens 2 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Current Sens 2 click board by reading and
 * displaying the input current measurements.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the input current measurements and displays the results on the USB UART
 * approximately once per second.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "currentsens2.h"

static currentsens2_t currentsens2;   /**< Current Sens 2 Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    currentsens2_cfg_t currentsens2_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.
    currentsens2_cfg_setup( &currentsens2_cfg );
    CURRENTSENS2_MAP_MIKROBUS( currentsens2_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( ADC_ERROR == currentsens2_init( &currentsens2, &currentsens2_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_printf( &logger, " Remove Click from the electrical circuit \r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
    if ( CURRENTSENS2_ERROR == currentsens2_tare ( &currentsens2 ) )
    {
        log_error( &logger, " Click tare error." );
        for ( ; ; );
    }

    currentsens2_set_prim_turn_no( &currentsens2, CURRENTSENS2_NUM_OF_PASSES_1 );

    log_printf( &logger, " Connect Click to the electrical circuit \r\n" );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float current = 0;
    if ( CURRENTSENS2_OK == currentsens2_get_current ( &currentsens2, &current ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Current : %.2f[A]\r\n\n", current );
        Delay_ms( 1000 );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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