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30 分钟

使用MAX22530和PIC18F57Q43将输入电压数字化并跨越隔离屏障传输数据

迈入数据转换的未来

ISO ADC 5 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

ISO ADC 5 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

利用隔离的力量进行准确的信号转换,使用我们的A/D转换器。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ISO ADC 5 Click基于Analog Devices的MAX22530,这是一款带有5kVRMS隔离SPI接口的12位4通道ADC。ADC和所有现场端电路都由集成的隔离DC-DC转换器供电,即使没有输入信号或其他现场端供应,也可以验证现场端功能。它不断地将隔离障碍物一侧的输入电压数字化,并将数据传输到设备的逻辑一侧,其中将输入电压的大小与可编程阈值进行比较。MAX22530 ADC采用12位SAR架构,每通道的标称采样率为20ksps,输入电压高达1.8V。放置的电

压分压器使模拟输入通道上的适当ADC输入电压,在0至48V范围内的输入,给出了ADC范围内从0到1.8V的所需输入。上电后,ADC以标称采样率持续运行。MAX22530还具有精密的内部1.8V电压参考,整个工作温度范围内的最大误差为±2%。MAX22530通过标准的SPI串行接口与MCU通信,最大频率为10MHz。此外,它持续监视多种可能的故障条件,如ADC功能错误、SPI帧错误、来自SPI通信的CRC错误和内部隔离数据流丢失。通过中断引脚

提供此硬件警报功能,该引脚路由到mikroBUS™插座的CS引脚,在检测到已启用的故障时会断言低电平。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压级别运行。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确使用通信线路。但是,Click板™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

ISO ADC 5 Click top side image
ISO ADC 5 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
Interrupt
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

ISO ADC 5 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 ISO ADC 5 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • isoadc5_cfg_setup - 配置对象初始化函数。

  • isoadc5_init - 初始化函数。

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 ISOADC5 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of ISO ADC 5 click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and makes an initial log.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the voltage from all input channels and displays the values of 
 * each channel on the USB UART approximately every second.
 *
 * @note
 * The voltage input range is from 0 to 48V.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "isoadc5.h"

static isoadc5_t isoadc5;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;          /**< Logger config object. */
    isoadc5_cfg_t isoadc5_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.
    isoadc5_cfg_setup( &isoadc5_cfg );
    ISOADC5_MAP_MIKROBUS( isoadc5_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = isoadc5_init( &isoadc5, &isoadc5_cfg );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) 
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

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

void application_task ( void ) 
{
    float v_ain1 = 0, v_ain2 = 0, v_ain3 = 0, v_ain4 = 0;
    err_t error_flag = isoadc5_read_voltage( &isoadc5, ISOADC5_ADC_FILTERED, ISOADC5_ADC_CHANNEL_1, &v_ain1 );
    error_flag |= isoadc5_read_voltage( &isoadc5, ISOADC5_ADC_FILTERED, ISOADC5_ADC_CHANNEL_2, &v_ain2 );
    error_flag |= isoadc5_read_voltage( &isoadc5, ISOADC5_ADC_FILTERED, ISOADC5_ADC_CHANNEL_3, &v_ain3 );
    error_flag |= isoadc5_read_voltage( &isoadc5, ISOADC5_ADC_FILTERED, ISOADC5_ADC_CHANNEL_4, &v_ain4 );
    
    if ( ISOADC5_OK == error_flag )
    {
        log_printf( &logger, " AIN 1 voltage: %.3f V\r\n", v_ain1 );
        log_printf( &logger, " AIN 2 voltage: %.3f V\r\n", v_ain2 );
        log_printf( &logger, " AIN 3 voltage: %.3f V\r\n", v_ain3 );
        log_printf( &logger, " AIN 4 voltage: %.3f V\r\n\r\n", v_ain4 );
        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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