对于需要合并 ADC 和 DAC 操作的应用,这是一个完整的解决方案。
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硬件概览
它是如何工作的?
ADAC 2 Click 基于 Analog Devices 的 MAX22000,这是一款工业级、软件可配置的模拟输入/输出解决方案。它在发送路径提供高性能的 18 位 DAC,并在接收路径提供 24 位增量-Δ ADC。发送路径(模拟输出)和接收路径(模拟输入)完全独立;因此,它们可以针对不同的配置和操作模式进行编程。由于其出色的性能和特性,该板设计用于支持各种工业应用,如可编程逻辑控制器(PLC)、可编程自动化控制器(PAC)和需要可配置模拟 I/O 的过程控制应用。该 Click board™ 通过标准 SPI 接口与 MCU 进行通信,用于所有配置和管理信息,最大频率为 20MHz。MAX22000 为其输入和输出提供了多种电压和电流范围,以保持最佳的准确性。它将线性范围设置为名义范围的 105%,将满量程设置为名义范围的 125%。
例如,对于 ±10V 的名义范围,MAX22000 提供 ±10.5V 的线性范围和 ±12.5V 的满量程范围。可以通过配置适当的寄存器来实现其他范围。MAX22000 还提供一个标记为 CIO 的输出,配置为电压或电流输出,以及三个模拟输入(AI4、AI5 和 AI6),可配置为电压或电流输入。除了作为通用模拟输入的用途外,AI5 和 AI6 引脚还可以配置为低电压或高电压输入的差分可编程增益放大器(PGA),以支持 RTD 和热电偶测量。高性能滤波器允许 ADC 在选定的 ADC 数据速率下提供 50Hz/60Hz 正常模式拒绝。使用 AI5 和 AI6 引脚进行电流测量依赖于外部精密电阻器进行电流-电压转换。额外的 GPIO 引脚可以控制外部模拟开关,用于电流测量时的连接或断开电流感应电阻,该电流测量不使用差分传感器。此外,还使用了几个
mikroBUS™ 引脚。连接到 mikroBUS™ 插座的 RST 引脚的主动低电平复位信号可以激活系统的硬件复位(所有寄存器回到上电默认状态,模拟输出变为高阻态,模拟输入停止供电,ADC 转换停止),而连接到 mikroBUS™ 插座的 INT 引脚代表标准中断功能,提供用户反馈信息。还有一个额外的数据准备中断,标记为 RDY,连接到 mikroBUS™ 插座的 AN 引脚上,用于在数据寄存器中有新的 ADC 转换结果可用时发出信号。此 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下操作。在使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前,板必须执行适当的逻辑电压水平转换。然而,该 Click board™ 配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电
源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地
位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
AVR
MCU 内存 (KB)
32
硅供应商
Microchip
引脚数
28
RAM (字节)
2048
你完善了我!
配件
Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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 ADAC 2 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
adac2_set_active_ain_channel
- 此函数设置活动的模拟输入通道。adac2_read_voltage
- 此函数读取上一次转换的原始 ADC 值,并将其转换为电压。adac2_write_dac
- 此函数通过向 AO_DATA_WR 寄存器写入数据设置模拟输出
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 ADAC 2 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of ADAC 2 Click board by setting the DAC output (CIO)
* and reading the ADC results from a single-ended channel (AI4) and from a differential
* channel (AI5+, AI6-) as well as toggling all GPIO pins.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and performs the Click default configuration which enables
* DAC voltage output, sets the analog input mode to single-ended for AI4 and
* differential (AI5+, AI6-), and enables all GPIOs as output.
*
* ## Application Task
* Reads the ADC results from a single-ended (AI4) and a differential (AI5+, AI6-) channels,
* then sets the raw DAC output increasing the value by 10000 after each iteration, and toggles
* all GPIO pins. The results will be displayed on the USB UART approximately once per second.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adac2.h"
static adac2_t adac2;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
adac2_cfg_t adac2_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.
adac2_cfg_setup( &adac2_cfg );
ADAC2_MAP_MIKROBUS( adac2_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( SPI_MASTER_ERROR == adac2_init( &adac2, &adac2_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( ADAC2_ERROR == adac2_default_cfg ( &adac2 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
float voltage;
if ( ADAC2_OK == adac2_set_active_ain_channel ( &adac2, ADAC2_CH_AI4_SINGLE_ENDED ) )
{
adac2_start_conversion ( &adac2, ADAC2_DATA_RATE_450_SPS );
// Waits for the availability of the conversion result
while ( adac2_get_rdy_pin ( &adac2 ) );
adac2_stop_conversion ( &adac2 );
if ( ADAC2_OK == adac2_read_voltage ( &adac2, ADAC2_FULL_SCALE_RANGE_12p5V, &voltage ) )
{
log_printf ( &logger, " Channel AI4 single-ended: %.2f V\r\n", voltage );
}
}
if ( ADAC2_OK == adac2_set_active_ain_channel ( &adac2, ADAC2_CH_AI5_AI6_DIFFERENTIAL_25V ) )
{
adac2_start_conversion ( &adac2, ADAC2_DATA_RATE_450_SPS );
// Waits for the availability of the conversion result
while ( adac2_get_rdy_pin ( &adac2 ) );
adac2_stop_conversion ( &adac2 );
if ( ADAC2_OK == adac2_read_voltage ( &adac2, ADAC2_FULL_SCALE_RANGE_25V, &voltage ) )
{
log_printf ( &logger, " Channel AI5-AI6 differential: %.2f V\r\n", voltage );
}
}
static int32_t dac = ADAC2_DAC_MIN_VALUE;
if ( ADAC2_OK == adac2_write_dac ( &adac2, dac ) )
{
log_printf ( &logger, " DAC: %ld\r\n", dac );
dac += 5000;
if ( dac > ADAC2_DAC_MAX_VALUE )
{
dac = ADAC2_DAC_MIN_VALUE;
}
}
uint32_t gpio_data;
if ( ADAC2_OK == adac2_read_register ( &adac2, ADAC2_REG_GEN_GPIO_CTRL, &gpio_data ) )
{
gpio_data ^= ADAC2_GPIO_ALL_MASK;
if ( ADAC2_OK == adac2_write_register ( &adac2, ADAC2_REG_GEN_GPIO_CTRL, gpio_data ) )
{
log_printf ( &logger, " GPIO: 0x%.2X\r\n\n", ( uint16_t ) ( gpio_data & ADAC2_GPIO_ALL_MASK ) );
}
}
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
类别:模数/数模转换器