初学者
10 分钟

使用VO2630和PIC18F57Q43在各种高压应用中实现电气隔离

无电击,安全无忧!

OPTO Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 26, 2024

点击板

OPTO Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

在各种应用中提供输入和输出电路之间的电气隔离,特别是在高速数据传输和宽温度范围是重要考虑因素的情况下。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Opto Click 基于 Vishay Semiconductors 的双通道高速光耦模块 VO2630,使用 DIP 插座双组合,提供输入源和输出源之间的电气隔离。VO2630 利用高效的输入 LED 与集成的光电二极管检测器,实现高达 10Mbit/s 的数据传输速度,并提供电隔离。检测器具有开漏 NMOS 晶体管输出,相比开集电极肖特基箝位

晶体管输出具有更少的漏电。VO2630 像开关一样连接两个隔离的电路,因此当 LED 停止通电时,光敏装置也停止导电并关闭。它保证了在广泛的温度范围(-40°C 至 +100°C)内具有 AC 和 DC 性能,并能承受 5300Vrms 的隔离电压。光耦的输出连接到  mikroBUS™ 标记为 IN1-IN4 的四个引脚,并路由到

 mikroBUS™ 插座的 INT、CS、RST 和 AN 引脚。此 Click 板™ 可以通过 I/O Level 跳线选择使用 3.3V 或 5V 的逻辑电压水平运行。这样,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,这个 Click 板™ 配备了一个库,其中包含易于使用的功能和示例代码,可以用作进一步开发的参考。

OPTO 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

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Optocoupler Output 4
PA0
AN
Optocoupler Output 3
PA7
RST
Optocoupler Output 2
PD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Optocoupler Output 1
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

OPTO 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

此库包含 OPTO Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • opto_check_out1 - 此功能检查 OUT1 引脚的状态。

  • opto_check_out2 - 此功能检查 OUT2 引脚的状态。

  • opto_check_out3 - 此功能检查 OUT3 引脚的状态。

  • opto_check_out4 - 此功能检查 OUT4 引脚的状态。

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 
 * \brief OPTO Click example
 * 
 * # Description
 * This application checks the state of selected inputs and prints it.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver enables GPIO and also starts write log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This example demonstrates the use of OPTO Click board by performing
 * the check procedure for selected outputs and displays the results on USART terminal.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "opto.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static opto_t opto;
static log_t logger;
uint8_t sel_output;
uint8_t check_output;
uint8_t cnt;
uint8_t tmp;
// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

void opto_set_logger( uint8_t sel_out1, uint8_t sel_out2, uint8_t sel_out3, uint8_t sel_out4 )
{
    if ( sel_out1 > 1 )
    {
        sel_out1 = 1;
    }
    if ( sel_out2 > 1 )
    {
        sel_out2 = 1;
    }
    if ( sel_out3 > 1 )
    {
        sel_out3 = 1;
    }
    if ( sel_out4 > 1 )
    {
        sel_out4 = 1;
    }

    sel_output = 0;
    sel_output |= sel_out1;
    sel_output |= sel_out2 << 1;
    sel_output |= sel_out3 << 2;
    sel_output |= sel_out4 << 3;
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    opto_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    opto_cfg_setup( &cfg );
    OPTO_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    opto_init( &opto, &cfg );
    opto_set_logger(1,1,1,1);
}

void application_task ( void )
{
    tmp = 1;

    for( cnt = 0; cnt < 4; cnt++ )
    {
        switch( sel_output & tmp )
        {
            case 0x01 :
            {
                check_output = opto_check_out1( &opto );

                if( check_output == 0 )
                {
                    log_printf( &logger, "OUT1 is low\r\n" );
                }
                else
                {
                    log_printf( &logger, "OUT1 is high\r\n" );
                }
            break;
            }
            case 0x02 :
            {
                check_output = opto_check_out2( &opto );

                if ( check_output == 0 )
                {
                    log_printf( &logger, "OUT2 is low\r\n" );
                }
                else
                {
                    log_printf( &logger, "OUT2 is high\r\n" );
                }
            break;
            }
            case 0x04 :
            {
                check_output = opto_check_out3( &opto );

                if ( check_output == 0 )
                {
                    log_printf( &logger, "OUT3 is low\r\n" );
                }
                else
                {
                    log_printf( &logger, "OUT3 is high\r\n" );
                }
            break;
            }
            case 0x08 :
            {
                check_output = opto_check_out4( &opto );

                if ( check_output == 0 )
                {
                    log_printf( &logger, "OUT4 is low\r\n" );
                }
                else
                {
                    log_printf( &logger, "OUT4 is high\r\n" );
                }
            break;
            }
            default :
            {
            break;
            }
        }

        tmp <<= 1;
    }
    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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