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使用ATA663211和ATmega328P在汽车和工业环境中实现实时监控和控制

LIN收发器实现低速数据通信的未来

ATA663211 Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 20, 2024

点击板

ATA663211 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

我们的LIN收发器使车辆和工业系统能够以低速高效交换关键数据,确保通信无缝。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ATA663211 Click基于Microchip的ATA663211,这是一款LIN收发器。它具有多种保护功能,例如过温保护、对GND和电池的短路保护、高级EMC和ESD等。集成的3.3V板载LDO电压调节器是MCP1804,这是一款带有关闭功能的LDO调节器。电压调节器和总线收发器的组合使得在LIN总线系统中开发简单但功能强大的从节点成为可能。这样,ATA663211 Click可以作为独立的LIN收发器使用,而无需连接到mikroBUS™插槽。板载的LDO(低压降稳压器)可通过VS线螺钉端子提供电源。这种调节电压也可在mikroBUS™插座的+3.3V导轨上提供,以给3.3V附加主机MCU供电。ATA663211 Click有几种工作模式。在正常模式下,LIN接口正在传输和接收数据。在睡眠模式下,传输路径被禁用,LIN收发器处于低功耗模式。失效安全模式在系统上电或唤醒事件后自动切换。在

此模式下,LIN收发器被关闭,并且禁止输出引脚被打开。对于典型的主节点应用,ATA663211需要将芯片的LBUS线连接到LIN总线的VBB,可通过安装的L-PULL跳线实现。在其他场景中,例如LIN从节点,可以移除此跳线。ATA663211使用UART RX和TX信号与MCU通信。除了通信,这些引脚还用于信号传递失效安全条件。LIN连接器上的欠压可能导致失效安全条件:低于3.9V将导致欠压条件,由RX引脚上的LOW逻辑状态和TX引脚上的HIGH逻辑状态表示。来自静默或睡眠模式的LIN唤醒事件由RX和TX引脚上的LOW逻辑状态表示。此事件通过LIN总线接收,并用于将ATA663211 click切换到活动状态。另一方面,TX上的Low和RX上的HIGH将表示本地唤醒。RX和TX信号也被路由到Click板边缘的标头上,因此它们可以独立于mikroBUS™插座使用。LIN收发器的禁止输

出引脚用于控制MCP1804 LDO的关断输入;因此,LIN收发器的供电引脚,就像LDO一样,使用LIN工作电压为LIN收发器的供电引脚提供电源。通过电阻分压器,可以通过mikroBUS™插座的INH引脚监测此线路上的电压。为了启用LIN收发器,默认情况下将EN SEL跳线设置为HI位置,从而启用收发器。将其设置为LOW位置允许您通过mikroBUS™插座上的EN引脚控制启用功能。此外,此引脚也被路由到第二对标头以在外部启用LIN收发器。此标头上的另一个引脚是WKin,用于唤醒设备的高电压输入。此Click板仅能使用3.3V逻辑电压电平操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板上必须执行适当的逻辑电压电平转换。然而,Click板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。

ATA663211 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

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。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Voltage Regulator Control
PC0
AN
NC
NC
RST
Device Mode Control
PB2
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
UART TX
PD0
TX
UART RX
PD1
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ATA663211 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

这个库包含ATA663211 Click驱动的API。

关键函数:

  • ata663211_generic_write - 通用写函数

  • ata663211_generic_read - 通用读函数。

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 
 * \brief Ata663211 Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrates the use of an ATA663211 click board by showing
 * the communication between the two click boards.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initalizes device and makes an initial log.
 * 
 * ## Application Task
 * Depending on the selected application mode, it reads all the received data or 
 * sends the desired text message with the message counter once per second.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ata663211.h"

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

// Comment out the line below in order to switch the application mode to receiver
#define DEMO_APP_TRANSMITTER

// Text message to send in the transmitter application mode
#define DEMO_TEXT_MESSAGE           "MIKROE - ATA663211 click board\r\n\0"

static ata663211_t ata663211;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    ata663211_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.
    ata663211_cfg_setup( &cfg );
    ATA663211_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    ata663211_init( &ata663211, &cfg );
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    log_printf( &logger, " Application Mode: Transmitter\r\n" );
#else
    log_printf( &logger, " Application Mode: Receiver\r\n" );
#endif
}

void application_task ( void )
{
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    ata663211_generic_write( &ata663211, DEMO_TEXT_MESSAGE, strlen( DEMO_TEXT_MESSAGE ) );
    log_printf( &logger, "%s", ( char * ) DEMO_TEXT_MESSAGE );
    Delay_ms ( 1000 ); 
#else
    uint8_t rx_byte = 0;
    if ( 1 == ata663211_generic_read( &ata663211, &rx_byte, 1 ) )
    {
       log_printf( &logger, "%c", rx_byte );
    }
#endif
}

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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