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30 分钟

使用VFC32KU和PIC18F57Q43,革新信号合成

电压波到频率:信号生成的未来

V To Hz 2 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 26, 2024

点击板

V To Hz 2 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

我们的电压到频率技术使您能够将电压水平无缝转换为高精度的频率信号,为信号合成和控制设立了新的基准。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

V to Hz 2 Click 基于德州仪器的 VFC32KU 电压到频率和频率到电压转换器。它在输入端接受电压,并生成脉冲序列,频率与输入电压线性成比例。脉冲序列被传输到标记为 FOUT 的螺钉端子,以及标记为 FO 的 mikroBUS™ INT 引脚。然后,主 MCU 可以进一步处理该信号。首次操作 V to Hz 2 click 时,需要进行校准。该 click 配备了两个用于增益和偏移微调的可变电阻器。由于组件公差的微小变化可能会影响输出值,因此在首次使用 Click board™ 前应执行校准程序。建议在较长时间

间隔后进行偏移校正,以补偿 Click board™ 上无源组件的老化。通过在输入端引入已知电压并调整增益和偏移,直到输出出现预期频率的信号。正如之前讨论的那样,V to Hz 2 click 配备了输入电压端子(VEXT),用于连接最高 3.3V 的控制电压。除了在该端子上具有控制电压输入外,还可以选择由 MCU 生成的电压作为控制电压输入。INPUT SEL 开关可以设置为使用 mikroBUS™ 的 PWM 引脚作为控制电压输入。MCU 生成的 PWM 信号通过板载低通滤波器进行滤波,以保持控制电压恒定。

VFC32KU IC 需要 ±15V 的双电源。因此,该 Click board™ 利用另一个 IC 来提供所需电压。它使用了德州仪器的 TPS65131 正负输出 DC/DC 转换器。此 DC/DC 转换器已在 Boost-INV 2 click 中使用,并在实地测试中用于此目的。提供稳定输出和充足的功率余量,它也是 V to Hz 2 click 的理想解决方案。要启用转换电路,应将 TPS65131 升压转换器的 EN 引脚拉到高电平。这将激活升压转换器并为 VFC32KU IC 提供所需电源。该引脚连接到 mikroBUS™ CS 引脚,并标记为 EN。

V To Hz 2 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

NC
NC
AN
NC
NC
RST
Boost Regulator Enable
PD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Input
PB0
PWM
Frequency Output
PA6
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

原理图

V To Hz 2 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
Barometer 13 Click front image hardware assembly
PIC18F57Q43 Curiosity Nano front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Curiosity Nano with PICXXX 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

通过调试模式的应用程序输出

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。

2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。

DEBUG_Application_Output

软件支持

库描述

此库包含V To Hz 2 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • vtohz2_get_freq_out - 获取mikrobus INT引脚上的输出频率

  • vtohz2_enable - 启用和禁用设备

  • vtohz2_pwm_start - 启动PWM模块

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * \file 
 * \brief VToHz2 Click example
 * 
 * # Description
 * This appliaction enables usage of a converter for analog voltage input signal into a pulse wave signal of a certain frequency.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver and enables the click board.
 * 
 * ## Application Task  
 * Sets the output frequency by incrementing the pwm duty cycle from 0 to 100% in an infinite loop.
 * Results are being sent to USB UART terminal.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "vtohz2.h"

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

static vtohz2_t vtohz2;
static log_t logger;

static float duty_cycle = 0.5;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    vtohz2_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.

    vtohz2_cfg_setup( &cfg );
    VTOHZ2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    vtohz2_init( &vtohz2, &cfg );

    vtohz2_enable( &vtohz2, VTOHZ2_ENABLE );
    vtohz2_pwm_start( &vtohz2 );
}

void application_task ( void )
{
    for ( duty_cycle = 0; duty_cycle <= 1.0; duty_cycle += 0.01 )
    {
        vtohz2_set_duty_cycle ( &vtohz2, duty_cycle );
        log_printf( &logger," PWM Duty: %.2f%%\r\n", duty_cycle * 100 );
        Delay_ms( 100 );
    }
    log_printf( &logger, "------------------------------\r\n" );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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


额外支持

资源

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