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30 分钟

使用 MAX14483 和 PIC18F57Q43 保护您的电子系统,使其不受干扰地运行

使用 SPI 隔离器确保安全性和信号完整性

SPI Isolator 3 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 28, 2024

点击板

SPI Isolator 3 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

我们的SPI隔离器在需要保持信号完整性、减少电磁干扰并保护敏感组件免受电气干扰影响的应用中起到关键作用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

SPI Isolator 3 Click基于Analog Devices的MAX14483,这是一款6通道3.75kVRMS数字隔离器,SDI、SDO和SCLK通道的传播延迟非常低。它为两个地域之间传输的数字信号提供电气隔离。该器件可以承受长达560V峰值的连续隔离和长达60秒的3.75kVRMS。两个电源引脚的宽电源电压范围使MAX14483可以用于电平转换和隔离。MAX14483具有低功率操作、高电磁干扰抗干扰性和稳定的温度性能,通过Analog的专有工艺技术。该器件隔离了不同的地域,并阻止了对敏感或人机界面电路的高电压/高电流瞬态。当输入无限期保持在同一状态时,它还具有内部

刷新电路,以确保输出精度。SPI Isolator 3 Click使用SPI串行接口与MCU通信,最大数据速率为200 Mbps。这个Click board™还带有一个SDO线使能控制引脚,标记为OEN并路由到mikroBUS™插座的RST引脚,允许MAX14483隔离多个SPI设备。它还具有一个红色LED指示器,标记为FLT,用于检测其他设备的错误输出。除了一个辅助通道,标记为AUX,可用于从主端传递定时或控制信号到从端,MAX14483还具有用于两个电源域的电源监视器,以信号指示隔离器的对侧是否准备好操作。FLT和AUX通道旨在支持需要超出标准4线SPI总线的控制信号的SPI设

备。每个通道都是单向的;它只传递单向数据,最大数据速率为25Mbps。监视通道(SAA、SBA)设计用于传递直流信号,并且比其他通道具有明显更大的传播延迟,这意味着它们不应用于数据信号。当A端或B端未供电时,SAA或SBA设置为低电平,并且所有输出设置为默认状态。这个Click board™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平操作。这样,既能使用3.3V又能使用5V的MCU可以正确地使用通信线路。此外,这个Click board™配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

SPI Isolator 3 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

Power Monitoring
PA0
AN
SPI SDO Signal Enable
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
Auxiliary Signal for Timing or Control
PB0
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

SPI Isolator 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 SPI Isolator 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • spiisolator3_generic_write - SPI隔离器3数据写入函数

  • spiisolator3_generic_read - SPI隔离器3数据读取函数

  • spiisolator3_get_fault - SPI隔离器3获取故障状态函数

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 SpiIsolator3 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for the SPI Isolator 3 click driver.
 * This demo application shows an example of an SPI Isolator 3 click wired 
 * to the nvSRAM 4 click for reading Device ID.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of SPI module and log UART.
 * After driver initialization, the app sets the default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that shows the use of an SPI Isolator 3 click board™.
 * Logs Device ID of the nvSRAM 4 click wired to the SPI Isolator 3 board™.  
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @note
 * void get_device_id ( void ) - Get Device ID function. 
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "spiisolator3.h"

static spiisolator3_t spiisolator3;
static log_t logger;
static uint32_t device_id;

void get_device_id ( void ) {
    uint8_t rx_data[ 4 ];
    
    spiisolator3_generic_read( &spiisolator3, 0x9F, &rx_data[ 0 ], 4 );
    
    device_id = rx_data[ 0 ];
    device_id <<= 8;
    device_id |= rx_data[ 1 ];
    device_id <<= 8;
    device_id |= rx_data[ 2 ];
    device_id <<= 8;
    device_id |= rx_data[ 3 ];
}

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;                    /**< Logger config object. */
    spiisolator3_cfg_t spiisolator3_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.

    spiisolator3_cfg_setup( &spiisolator3_cfg );
    SPIISOLATOR3_MAP_MIKROBUS( spiisolator3_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = spiisolator3_init( &spiisolator3, &spiisolator3_cfg );
    if ( init_flag == SPI_MASTER_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    spiisolator3_default_cfg ( &spiisolator3 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void ) {
    get_device_id( );
    log_printf( &logger, " Device ID : 0x%.8LX\r\n", device_id ); 
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void ) {
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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