初学者
10 分钟

使用TPD2015FN和PIC18F57Q43在工业及其他高需求环境中控制电感和电阻负载

用于电机、电磁阀和灯驱动的高侧开关(8通道)

IPD Click - 2015 with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

IPD Click - 2015

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

增强工业自动化和需要控制电阻性和感性负载的应用,每个通道的电流容量高达0.5A,负载高达50mH。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

IPD Click - 2015 基于东芝半导体的TPD2015FN,这是一款具有MOSFET输出的8通道高侧开关,设计用于直接由CMOS和TTL逻辑电路驱动。它非常适合驱动电感性和电阻性负载,如工业可编程逻辑控制器、工业使用的电机、继电器、工厂自动化设备中的灯等。TPD2015FN的一个关键优势是内置的过电流和过温保护,通过防止过热和过电流来提高系统稳定性。TPD2015FN能够处理来自电感负载的反电动势,而不会超过组件的电压耐受性,优化用于高达50mH负载,每通道电流容量为0.5A,支持8-24V的外部

电源供应。各通道可以并联运行以增加输出的电流能力。如前所述,该Click板集成了全面的保护机制,包括当温度超过175°C时停用所有输出(OUT1-OUT8)的过温保护和在负载短路期间限制电压和电流的过电流保护,确保设备及其连接的外围设备的安全。设计用于与CMOS和TTL系统的直接集成,IPD Click具有每个输出通道的输入控制端子,允许独立的通道控制。IN1到IN4输入通过mikroBUS™插座直接接口,额外的IN5到IN8输入通过未填充的头部访问。TPD2015FN的每个输入控制引脚都配有内置

的300kΩ下拉电阻,以在开路状态下保持低逻辑状态。该Click板默认未填充东芝半导体的CRS20140A感性负载解耦二极管,允许用户在较高感性负载情况下添加。此外,它配备了用于所使用负载开关及其电源管理的二极管配置跳线。这些跳线已预配置,无需任何调整即可立即使用。该Click板可以通过VCC SEL跳线选择在3.3V或5V逻辑电压水平下运行。这样,无论是3.3V还是5V的MCU都可以正确使用通信线。此外,该Click板还配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

IPD Click - 2015 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

Load 1 Control
PA0
AN
Load 2 Control
PA7
RST
ID COMM
PD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Load 3 Control
PB0
PWM
Load 4 Control
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

IPD Click - 2015 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

软件支持

库描述

该库包含 IPD Click - 2015 驱动程序的 API。

关键功能:

  • ipd2015_all_pins_set - IPD 2015 引脚设置功能

  • ipd2015_set_out_level - IPD 2015 设置输出电平功能

  • ipd2015_get_out_state - IPD 2015 获取输出电平功能

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 IPD 2015 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of IPD 2015 Click board by toggling the output state.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger.
 *
 * ## Application Task
 * Switches on all output pins state for 2 seconds, then switches them off, and turns them on one by one.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ipd2015.h"

static ipd2015_t ipd2015;   /**< IPD 2015 Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    ipd2015_cfg_t ipd2015_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.
    ipd2015_cfg_setup( &ipd2015_cfg );
    IPD2015_MAP_MIKROBUS( ipd2015_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( DIGITAL_OUT_UNSUPPORTED_PIN == ipd2015_init( &ipd2015, &ipd2015_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    log_printf( &logger, " Turning OUT 1 to OUT 4 HIGH \r\n" );
    ipd2015_all_pins_set( &ipd2015 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " Turning OUT 1 to OUT 4 LOW \r\n" );
    ipd2015_all_pins_clear( &ipd2015 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " Turning OUT 1 to OUT 4 one by one \r\n" );
    uint8_t out_sel = IPD2015_OUT1_PIN_MASK;
    do
    {
        ipd2015_set_out_level( &ipd2015, out_sel, IPD2015_PIN_STATE_HIGH );
        Delay_ms ( 1000 ); 
        Delay_ms ( 1000 );
        ipd2015_set_out_level( &ipd2015, out_sel, IPD2015_PIN_STATE_LOW );
        out_sel <<=  1;
    }
    while ( out_sel <= IPD2015_OUT4_PIN_MASK );
    
}

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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