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使用pH EZO和PIC18F57Q43体验最佳的pH测量

您的精准pH读数专家,每次都准确无误

pH Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 27, 2024

点击板

pH Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

依靠我们的 pH 计,在任何环境或应用中进行可靠的 pH 监测。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

pH Click 基于 pH EZO™,这是来自 AtlasScientific 的第六代嵌入式 pH 电路,提供最高水平的稳定性和准确性。该 Click 板™ 具有易于使用的 UART 数据协议(附加 I2C 串行接口)、简单的命令结构和支持单点、两点或三点校准的灵活校准协议,适用于任何现成的 pH 探头。它可以进行温度依赖或独立的 pH 读数,pH 读数范围为 0.001 到 14.000。pH EZO™ 电路以其高灵敏度和准确性为特征。当电气噪声干扰 pH 读数时,通常会看到读数快速波动或读数始终不正确。要验证电气噪声是否导致读数不

准确,可以将 pH 探头单独放入一杯水中,pH 读数应迅速稳定,确认电气噪声是问题所在。该 Click 板™ 使用 UART 通信接口作为默认通信协议,支持所有标准波特率,最高可达 115.200,同时也提供使用 I2C 串行接口的可能性。选择可以通过将标记为 COMM SEL 的 SMD 跳线定位到适当位置来进行。请注意,所有跳线必须放置在同一侧,否则 Click 板™ 可能无响应。pH EZO™ 电路包含一个 LED 指示灯,可以随时通过指定颜色向用户告知 pH 电路的当前状态。绿色表示待机模式,黄色表示发送

 pH 数据,蓝色表示正在读取 pH 数据。此外,还有紫色信号表示波特率变化,红色表示用户给出的无效命令,白色表示设备连接到电路时 LED 闪烁。该 Click 板™ 可以在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下工作,通过 VCC SEL 跳线选择。这样,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都能正确使用通信线路。此外,该 Click 板™ 配备了包含易于使用的函数库和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

pH 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

该探头可以与所有带有 BNC 连接输入和 1 米电缆的 pH 计一起使用。探头的敏感部分(球形)部分被探头的塑料外壳保护,这减少了机械损坏的可能性。EPH101 用于测量各种液体的 pH 值(由于存在塑料保护),也可以浸入系统中流入的液体中。它储存在一个具有非常长保质期的塑料凝胶瓶中。pH(氢离子浓度)探头测量液体中氢离子的活性。pH 探头尖端的膜允许来自液体的氢离子扩散到膜的外层,而较大的离子则留在溶液中。探头外部和探头内部的氢离子浓度差异会产生一个与测量液体中氢离子浓度成正比的小电流。

pH Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
UART TX
PC3
TX
UART RX
PC2
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

pH 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
Board mapper by product8 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 pH Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • ph_send_cmd - 发送命令功能

  • ph_get_cmd_resp - 获取命令响应功能

  • ph_switch_led - 切换 LED 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 pH Click Example.
 *
 * # Description
 * This example reads and processes data from pH Clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes UART driver, performing a factory reset of the device, disabling continuous read,
 * and performing calibration at the midpoint on the pH scale.
 *
 * ## Application Task
 * This example shows the capabilities of the pH Click board by performing a reading of the 
 * pH value of the substance in which the probe is submerged and displaying readings via the 
 * USART terminal.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ph.h"

#define PROCESS_BUFFER_SIZE 200

static ph_t ph;
static log_t logger;

static char app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    ph_cfg_t ph_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.
    ph_cfg_setup( &ph_cfg );
    PH_MAP_MIKROBUS( ph_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == ph_init( &ph, &ph_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    ph_factory_rst( &ph, app_buf );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    ph_cont_read( &ph, 0, app_buf );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "   -- Initialized --   \r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "  Place probe into pH  \r\n" );
    log_printf( &logger, " neutral substance for \r\n" );
    log_printf( &logger, " mid point calibration \r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    for ( uint8_t n_cnt = 0; n_cnt < 20; n_cnt++ )
    {
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    log_printf( &logger, " Starting calibration  \r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    ph_perf_calib ( &ph, PH_CMD_CALIB_MID, 7.000, app_buf );
    Delay_ms ( 1000 );
    log_printf( &logger, " Calibration done!     \r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    
    log_printf( &logger, " - Application  task -\r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    ph_send_cmd( &ph, PH_CMD_DIS_RSP_CODES );
    Delay_ms ( 1000 );
    ph_clr_log_buf( app_buf );
}

void application_task ( void ) 
{
    ph_send_cmd ( &ph, PH_CMD_SET_SNGL_READ );
    ph_response( &ph, app_buf );
    log_printf( &logger, " pH value: %s ", app_buf );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    ph_clr_log_buf( app_buf );
    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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