初学者
10 分钟

使用ADS8665和ATmega328体验高效信号转换的力量

从模拟到卓越

ADC 22 Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 27, 2024

点击板

ADC 22 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328

我们的模拟-数字转换器无缝地将复杂的模拟信号转换为精确的数字数据,确保在每次转换中都有无与伦比的准确性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ADC 22 Click基于德州仪器的ADS8665,这是一个12位高速单电源SAR ADC数据采集系统,具有可编程的双极输入范围。该ADC在单个5V供电下工作,从mikroBUS™电源轨使用,并支持真正的双极输入范围±12.288V、±6.144V、±10.24V、±5.12V和±2.56V,以及单极输入范围0至12.288V,或10.24V、6.144V和5.12V。增益和偏移误差在指定值内被精确修剪,以确保每个输入范围的高DC精度。输入范围选择由软件进行。该ADC具有高达±20V的过压保护电路,以及具有极低温漂移的4.096V内部参考电压。此外,ADC 22 Click配备有一个外部电压参考REF标头,允许您将电压应用到

ADS8665 ADC,范围从4.046V到4.146V。您可以通过去焊接NET TIE R2电阻来分开外部电压参考用地。ADC 22 Click具有输入警报和AVDD供电警报组成的警报功能。警报功能应通过软件启用,从而默认启用两个警报功能。您随后可以单独禁用其中一个。此Click board™的另一个便利功能是RVS多功能输出引脚,它可以根据CS引脚状态反映内部ADCST信号的状态或RVS的状态,具体取决于输出协议选择。该设备允许RVS引脚上的输出时钟与SCLK引脚提供的外部时钟或设备的内部时钟同步。在所有SRC操作模式下,RVS引脚提供输出时钟,与设备数据输出同步。RVS引脚可以用于监控时序优势。ADC 22 

Click使用标准的4线SPI串行接口与支持高串行时钟频率的主机MCU通信。它还支持增强型SPI接口(multiSPI),即使在较低速度的主机控制器上,也能最大化采样速率。警报中断可在INT引脚上使用,您可以通过RST引脚重置设备。RVS引脚是串行接口的多功能引脚。这个Click board™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确使用通信线路。此外,此Click board™配备有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。

ADC 22 Click hardware overview image

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。

Arduino UNO Rev3 double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

32

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。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Multifunction Output
PC0
AN
Reset
PD2
RST
SPI Chip Select
PB2
CS
SPI Clock
PB5
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB3
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Alarm Interrupt
PC3
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ADC 22 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 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
Arduino UNO 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 ADC 22 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • adc22_get_voltage - ADC 22获取电压级别的函数。

  • adc22_get_adc_raw_data - ADC 22获取ADC原始数据的函数。

  • adc22_set_range - ADC 22设置范围的函数。

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 ADC 22 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the ADC 22 Click board™ 
 * by reading and writing data by using SPI serial interface and reading results of AD conversion.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of SPI module and log UART.
 * After driver initialization, the app executes a default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * The demo application reads the voltage levels from analog input and displays the results.
 * By default, the operating input range sets from 0V to 12.288V [3×Vref;Vref=4.096V].
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adc22.h"

static adc22_t adc22;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    adc22_cfg_t adc22_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.
    adc22_cfg_setup( &adc22_cfg );
    ADC22_MAP_MIKROBUS( adc22_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == adc22_init( &adc22, &adc22_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms( 100 );
    
    if ( ADC22_ERROR == adc22_default_cfg ( &adc22 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms( 100 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, " ----------------\r\n" );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void )
{   
    static float voltage = 0.0;
    if ( ADC22_OK == adc22_get_voltage ( &adc22, &voltage ) )
    {
        log_printf( &logger, " Voltage : %.2f V\r\n", voltage );
        log_printf( &logger, " ----------------\r\n" );
        Delay_ms( 1000 );
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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