中级
30 分钟

使用 CT415 和 ATmega328P 测量宽范围的电流值

目前是最好的!

Current 9 Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 24, 2024

点击板

Current 9 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

精准和准确的电流感知解决方案

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Current 9 Click基于CT415-HSN830DR,这是来自Crocus Technology的XtremeSense® TMR电流传感器,提供高精度的电流测量。CT415-HSN830DR具有集成的电流载体导体(CCC),可处理从0A到30A的电流。它具有高灵敏度和宽动态范围,具有出色的准确性(低总输出误差),适用于许多消费者、企业和工业应用。当电流流经CCC时,芯片内部的XtremeSense® TMR传感器感应到场,产生差分电压信号,通过模拟前端输出电流测量,总输出误差不超过±1%满量程。CT415-

HSN830DR旨在实现快速响应时间的电流测量。此外,用户可以通过板载SMD跳线器选择传感器的输出电压电平,将其放置到标记为3V3或5V的适当位置。即使具有1MHz的高带宽,CT415-HSN830DR的功耗也很小。CT415-HSN830DR的输出信号可以使用MCP3221转换为数字值,MCP3221是一款来自Microchip的具有12位分辨率的逐次逼近A/D转换器,使用2线I2C兼容接口,也可以直接发送到标记为AN的mikroBUS™插座的模拟引脚。选择可以通过标记为ADC SEL的板载

SMD跳线器进行,将其放置在标记为EXT和INT的适当位置。此外,此Click板应与负载串联连接。两个板载端子连接器测量电流,一个端子块用于正电流输入,另一个用于负电流输入。此Click板可以使用通过VCC SEL跳线选择的3.3V或5V逻辑电压电平之一运行。这样,既可以使用3.3V又可以使用5V的MCU正确使用通信线。然而,此Click板配备了一个包含易于使用函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Current 9 Click hardware overview image
Current 9 Click Current Warning 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

Analog Signal
PC0
AN
NC
NC
RST
NC
NC
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
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PC5
SCL
I2C Data
PC4
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Current 9 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
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
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

软件支持

库描述

该库包含 Current 9 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • current9_read_voltage - 该函数读取原始ADC值并将其转换为相应的电压水平。

  • current9_read_current - 该函数基于@b CURRENT9_NUM_CONVERSIONS的电压测量值,读取输入电流水平[A]。

  • current9_set_vref - 该函数设置Current 9 Click驱动程序的电压参考。

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 Current 9 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Current 9 Click board by reading and
 * displaying the input current measurements.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the input current measurements and displays the results on the USB UART
 * approximately once per second.
 *
 * @note
 * For better accuracy, set the voltage reference by using the @b current9_set_vref function,
 * increase the number of conversions by modifying the @b CURRENT9_NUM_CONVERSIONS macro, 
 * and adjust the @b CURRENT9_ZERO_CURRENT_OFFSET voltage value.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "current9.h"

static current9_t current9;   /**< Current 9 Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    current9_cfg_t current9_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.
    current9_cfg_setup( &current9_cfg );
    CURRENT9_MAP_MIKROBUS( current9_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = current9_init( &current9, &current9_cfg );
    if ( ( ADC_ERROR == init_flag ) || ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float current = 0;
    if ( CURRENT9_OK == current9_read_current ( &current9, &current ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Current : %.3f[A]\r\n\n", current );
        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

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