中级
30 分钟

使用MAX11270和PIC18F57Q43实现高效精准的重量测量,节省时间

释放每一克的潜力

Load Cell 6 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

Load Cell 6 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

通过一致的重量追踪来改进库存管理。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Load Cell 6 Click基于MAX11270,这是Analog Devices提供的一款引脚可编程、超低功耗的24位ΣΔ ADC,具有非常高的动态范围。MAX11270在消耗超低10mW功耗的同时,实现了卓越的130dB SNR。它允许用户选择增益设置在1x到128x之间的可编程增益放大器、单位增益缓冲器或将信号直接连接到ΔΣ采样网络。此ADC能够解析模拟输入的微伏级变化,非常适合地震、仪器和ATE应用。MAX11270测量缓冲、直接连接或PGA中的差分模拟输入(S+,S-)。默认配置为直接连接,PGA和输入缓冲器关闭。这些可选缓冲器将信号输入与开关电容采样网络隔离,使MAX11270可以与高阻抗源一起使用,而不会影响可用的动态范围。ADC

输入范围可编程为单极(0到VREF)范围,由通过MAX6126获得的参考电压值设置,MAX6126是一款3V高精度电压参考,也路由到E+端子。Load Cell 6 Click通过标准SPI接口与MCU通信,支持高达5MHz的时钟速度。MAX11270可以通过SPI接口访问的内部寄存器进行高度配置。它有两种模式:转换模式或寄存器访问模式,由命令字节选择。这些寄存器包括PGA增益选择、偏移和增益校准,以及可扩展的采样率以优化性能。它还提供软件可选的输出数据速率,高达12.8 kps无数据延迟和64 kps连续,以优化数据速率和噪声。此外,连接到mikroBUS™插座RST引脚的复位引脚用于完全复位所有数字功能,导致上电复位默认状态,而

连接到mikroBUS™插座INT引脚的标记为RDY的数据就绪信号在数据准备好时通知主机MCU。同步复位信号也被使用,标记为SYN,并连接到mikroBUS™插座的PWM引脚,它重置数字滤波器和调制器。它还具有一个GPIO头,包含两个来自MAX11270的通用引脚,可由用户配置。尽管该板使用了两个mikroBUS™电源轨,但此Click board™只能在3.3V逻辑电压水平下运行(5V仅用作电压参考电源)。在使用不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,此Click board™配备了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。

Load Cell 6 Click top side image
Load Cell 6 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
Reset
PA7
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
Filter/Modulator Reset
PB0
PWM
Data-Ready
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

Load Cell 6 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 6 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • loadcell6_get_weight - Load Cell 6 获取重量功能

  • loadcell6_calibration - Load Cell 6 校准功能

  • loadcell6_tare - Load Cell 6 去皮功能

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 LoadCell6 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for the Load Cell 6 Click driver.
 * The library initializes and defines the SPI bus drivers to read status and ADC data. 
 * The library also includes a function for tare, calibration and weight measurement.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of SPI module and log UART.
 * After driver initialization, app performs the power on
 * sets tare the scale, calibrate scale and start measurements.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that demonstrates the use of the Load Cell 6 Click board™.
 * The Load Cell 6 Click board™ can be used to measure weight and
 * 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 "loadcell6.h"

static loadcell6_t loadcell6;
static log_t logger;
static loadcell6_data_t cell_data;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    loadcell6_cfg_t loadcell6_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.
    loadcell6_cfg_setup( &loadcell6_cfg );
    LOADCELL6_MAP_MIKROBUS( loadcell6_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == loadcell6_init( &loadcell6, &loadcell6_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( LOADCELL6_ERROR == loadcell6_default_cfg( &loadcell6 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms ( 1000 );
    
    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");
    // 10 seconds delay
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n");
    log_printf( &logger, "    Start tare scales    \r\n");
    loadcell6_tare( &loadcell6, &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 200g weight etalon\r\n");
    log_printf( &logger, "    on the scale for     \r\n");
    log_printf( &logger, "   calibration purpose.  \r\n");
    // 10 seconds delay
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

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

    if ( LOADCELL6_OK == loadcell6_calibration( &loadcell6, LOADCELL6_WEIGHT_200G, &cell_data )  ) 
    {
        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 5 sec  \r\n");
        log_printf( &logger, "    remove 200g weight   \r\n");
        log_printf( &logger, "   etalon on the scale.  \r\n");
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    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 )
{
    static float weight_g;
    
    if ( LOADCELL6_OK == loadcell6_get_weight( &loadcell6, &cell_data, &weight_g ) )
    {
        log_printf(&logger, "   Weight : %.2f g\r\n", weight_g ); 
    }
}

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

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。