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30 分钟

使用 PGA302 和 PIC18F57Q43 获取可靠的重量数据,做出明智的选择

每一克都至关重要!

Load Cell 3 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 25, 2024

点击板

Load Cell 3 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

通过可靠的重量测量实现公平可靠的贸易。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Load Cell 3 Click基于PGA302,这是德州仪器的一款高精度、低漂移、低噪声、低功耗和多功能信号调理器,经过汽车级认证,适用于电阻式桥式压力和温度感应应用。PGA302提供2.5V的桥式激励电压。PGA302通过放大和数字化信号,并通过模拟前端链进行线性化和温度补偿来对感应和温度信号进行处理。处理后的信号可以以模拟形式输出,此外,信号数据还可以通过I2C数字接口访问。PGA302包含两

个独立的模拟前端(AFE)链,用于电阻式桥式和温度感应输入的增益放大器。电阻式桥式输入AFE链包括一个可编程增益,具有从1.33V/V到200V/V的八个步骤。对于温度感应输入AFE链,PGA302提供高达1mA的电流源,可用于板载标记为TMP+和TMP-的可选外部温度感应。在ADC降采样滤波器之后,数字化信号被发送到线性化和补偿计算数字信号逻辑。所有线性化算法和其他用户数据所需的参数都存储在集成的EEPROM

存储器中。在器件的输出端,有一个14位DAC,后面跟着一个比例电压供应输出缓冲器,增益为4 V/V,允许在mikroBUS™插座上的AN引脚上提供0-5V的比例电压系统输出。这个Click board™只能使用5V逻辑电压电平操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板上必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Load Cell 3 Click top side image
Load Cell 3 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

Analog Output
PA0
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
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

Load Cell 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 Load Cell 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • loadcell3_tare - 秤重功能,对称重传感器3进行皮重处理

  • loadcell3_calibration - 秤重传感器3的校准功能

  • loadcell3_get_weight - 秤重传感器3获取重量功能

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 LoadCell3 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for the Load Cell 3 click driver.
 * The library also includes a function for tare and calibration and weight measurement.
 * This demo application shows an example of weight measurement.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of I2C module and log UART.
 * After driver initialization and default settings, the app sets tare the scale, 
 * calibrate scale and start measurements. 
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that shows the use of a Load Cell 3 click board™.
 * The Load Cell 3 click board can be used to measure weight,
 * shows the measurement of scales in grams [ g ].
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "loadcell3.h"

static loadcell3_t loadcell3;
static log_t logger;

static loadcell3_data_t cell_data;
static float weight_val;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;              /**< Logger config object. */
    loadcell3_cfg_t loadcell3_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.

    loadcell3_cfg_setup( &loadcell3_cfg );
    LOADCELL3_MAP_MIKROBUS( loadcell3_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = loadcell3_init( &loadcell3, &loadcell3_cfg );
    if ( init_flag == I2C_MASTER_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    loadcell3_default_cfg ( &loadcell3 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms( 100 );

    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "     Tare the scale :    \r\n" );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    log_printf( &logger, " >> Remove all object << \r\n" );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    log_printf( &logger, " In the following 10 sec \r\n" );
    log_printf( &logger, " please remove all object\r\n" );
    log_printf( &logger, "     from the scale.     \r\n" );
    Delay_ms( 10000 );

    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    Start tare scales    \r\n" );
    loadcell3_tare ( &loadcell3, &cell_data );
    Delay_ms( 500 );
    
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "   Tarring is complete   \r\n" );
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    Calibrate Scale :    \r\n" );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    log_printf( &logger, "   >>> Load etalon <<<   \r\n" );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    log_printf( &logger, " In the following 10 sec \r\n" );
    log_printf( &logger, "place 100g weight etalon \r\n" );
    log_printf( &logger, "    on the scale for     \r\n" );
    log_printf( &logger, "   calibration purpose.  \r\n" );
    Delay_ms( 10000 );

    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "    Start calibration    \r\n" );

    if ( loadcell3_calibration ( &loadcell3, LOADCELL3_WEIGHT_100G, &cell_data ) == LOADCELL3_OK ) {
        log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
        log_printf( &logger, "    Calibration  Done    \r\n" );

        log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
        log_printf( &logger, "  >>> Remove etalon <<<  \r\n" );
        log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
        log_printf( &logger, " In the following 10 sec \r\n" );
        log_printf( &logger, "   remove 100g weight    \r\n" );
        log_printf( &logger, "   etalon on the scale.  \r\n" );
        Delay_ms( 10000 );
    }
    else {
        log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
        log_printf( &logger, "   Calibration  Error    \r\n" );
        for ( ; ; );
    }

    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "   Start measurements :  \r\n" );
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
}

void application_task ( void ) {
    weight_val = loadcell3_get_weight( &loadcell3, &cell_data );
    log_printf( &logger, "   Weight : %.2f g\r\n", weight_val );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void ) {
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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