初学者
10 分钟

使用 ATA6563 和 ATmega328 简化复杂的 CAN 网络管理

高速,高精度:您 CAN 网络的最佳伴侣

MCP2518FD Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 28, 2024

点击板

MCP2518FD Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328

提升您的CAN网络能力,使用我们的高速、高精度收发器,为您的系统设定新的数据传输标准。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

MCP2518FD Click基于MCP2518FD和ATA6563,是一个具有SPI接口的外部CAN FD控制器和来自Microchip的高速CAN收发器。ATA6563是一种低级物理层IC(PHY),提供与CAN总线的物理连接,而CAN控制器MCP2518FD则充当MCU与PHY之间的接口。CAN控制器的作用是提供仲裁、消息帧构建、消息验证、错误检测、消息过滤等功能。除此之外,它还为运行在主机MCU上的应用层提供格式化的CAN数据。另一方面,ATA6563作为高速CAN收发器,提供与CAN总线的物理连接。它允许高达5Mbps的通信速度,并对静电放电和其他电磁现象具有高抗性。ATA6563支持正常和待机操作模式。当mikroBUS™插座上的AN引脚处于低电平且TXD引脚处于高电平时,正常模

式启动。在正常模式下,数据可以通过CAN H/L总线线传输和接收。模式选择可以通过将标记为STBY的SMD跳线定位到适当位置(标记为STBY或ON)来完成。在待机模式下,如果STBY跳线设置为STBY位置,用户可以通过两种方式激活待机模式,选择是通过将标记为STBY SEL的SMD跳线定位到标记为STBY或INT0的位置来完成。这样,待机模式可以通过mikroBUS™插座上的STBY引脚或MCP2518FD的中断信号IN0(IN0引脚也可用于提醒MCU关于TX事件)激活。MCP2518FD通过SPI接口与MCU通信。此外,用户可以通过板上两侧的接头直接将外部TX/RX信号连接到CAN FD收发器和CAN总线信号。此Click板配备了标准的DB-9连接器,使与CAN总线的接口简单且易于使用。此

外,此Click板还使用了mikroBUS™插座的多个引脚。MCP2518FD的CLKO引脚路由到mikroBUS™插座的PWM引脚,可以为主机MCU提供时钟输出。它源自板上芯片振荡器生成的输入时钟,板上的SMD跳线允许在20MHz和40MHz之间选择频率。此外,它还使用了两个中断引脚,INT和INT1,分别路由到mikroBUS™插座的INT和RX引脚。虽然INT引脚始终是用于提醒MCU启用的中断事件的中断引脚,但INT1引脚用于提醒MCU关于RX事件(如果启用了这些中断)。此Click板可以选择3.3V或5V逻辑电压级,通过VIO SEL跳线选择。这样,3.3V和5V的MCU都可以正确使用通信线。此外,此Click板配备了一个库,包含易于使用的函数和一个示例代码,可用作进一步开发的参考。

MCP2518FD 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

DB9 双母头 (2米) 电缆对于在设备之间建立可靠的串行数据连接至关重要。该电缆两端配有 DB9 母头连接器,使其能够无缝连接各种设备,如计算机、路由器、交换机及其他串行设备。电缆长度为 2 米,提供了布置设置的灵活性,而不会影响数据传输质量。精心制作的电缆确保了数据交换的一致性和可靠性,使其适用于工业应用、办公环境和家庭设置。无论是配置网络设备、访问控制台端口,还是使用串行外设,这款电缆的耐用结构和稳固的连接器都能保证稳定连接。简化您的数据通信需求,使用这款 2 米 DB9 双母头电缆,这是一个高效的解决方案,旨在轻松高效地满足您的串行连接需求。

MCP2518FD Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Standby Mode Control
PC0
AN
NC
NC
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
Clock Input
PD6
PWM
Interrupt
PC3
INT
TX Interrupt
PD0
TX
RX Interrupt
PD1
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

MCP2518FD 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

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 MCP2518FD Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • mcp2518fd_transmit_message - 传输所需消息并检查消息是否成功发送。

  • mcp2518fd_receive_message - 接收消息并检查消息是否成功接收。

  • mcp2518fd_reset - 使用通用传输重置功能。

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 MCP2518FD Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of an MCP2518FD Click board by showing
 * the communication between the two Click boards configured as a receiver and transmitter.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger, performs the Click default configuration and 
 * displays the selected application mode.
 *
 * ## Application Task
 * Depending on the selected mode, it sends a desired message using CAN protocol or
 * reads all the received data and displays them on the USB UART.
 *
 * @author Mikroe Team
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mcp2518fd.h"

// 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\0"

static mcp2518fd_t mcp2518fd;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    mcp2518fd_cfg_t mcp2518fd_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.
    mcp2518fd_cfg_setup( &mcp2518fd_cfg );
    MCP2518FD_MAP_MIKROBUS( mcp2518fd_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == mcp2518fd_init( &mcp2518fd, &mcp2518fd_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( MCP2518FD_ERROR == mcp2518fd_default_cfg ( &mcp2518fd ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    log_printf( &logger, " Application Mode: Transmitter\r\n" );
#else
    log_printf( &logger, " Application Mode: Receiver\r\n" );
#endif
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    if ( MCP2518FD_OK == mcp2518fd_transmit_message( &mcp2518fd, DEMO_TEXT_MESSAGE, strlen( DEMO_TEXT_MESSAGE ) ) )
    {
        log_printf( &logger, " The message \"%s\" has been sent!\r\n", ( char * ) DEMO_TEXT_MESSAGE );
    }
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
#else
    uint8_t data_buf[ 256 ] = { 0 };
    uint16_t data_len = 0;
    if ( MCP2518FD_OK == mcp2518fd_receive_message( &mcp2518fd, data_buf, &data_len ) )
    {
        log_printf( &logger, " A new message has received: \"" );
        for ( uint16_t cnt = 0; cnt < data_len; cnt++ )
        {
            log_printf( &logger, "%c", data_buf[ cnt ] );
        }
        log_printf( &logger, "\"\r\n" );
    }
#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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