中级
30 分钟

使用LTC8500和ATmega328P释放PWM的全部潜力

48通道,1个SPI连接 - 释放你的创造力!

PWM 2 Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 27, 2024

点击板

PWM 2 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

通过一个接口控制 48 个通道,您可以完全掌控 PWM,实现精确高效地管理您的设备和应用程序。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

PWM 2 Click 基于 Analog Devices 的 LT8500,这是一款具有 12 位分辨率和 50MHz 串行接口的 48 通道 LED PWM 发生器。该 IC 具有 48 个独立的 12 位 PWM 通道,每个通道具有高达原始占空比 50% 的 6 位校正。LT8500 IC 通过 PWMCK 引脚的时钟信号进行时钟同步。时钟信号的频率最高可达 25MHz,生成最高 6.1kHz 的 PWM 输出频率,足以满足大多数需求。LT8500 串行接口的理论最高速度可达 50MHz,但实际速度将取决于许多因素。mikroBUS™ 的 PWM 引脚上的时钟信号触发内部计数器寄存器(PWMCK)。该寄存器与与每个通道相关的 PWMRSYNC 寄存器的内容进行比较。每当计数器值小于特定通道 PWMRSYNC 寄存器中的值时,该通道的 PWM 输出就会变为高逻辑电平。因此,输出 PWM 信号的频率由 PWMCK 引脚上的时钟信号频率决定。这代表了 LT8500 IC 的基本工作原理。PWMCK 引脚连接到 mikroBUS™ 的 PWM 引脚。该设备使用行业标准的 SPI 接口进行通信。LDI

引脚充当正常的片选(Chip Select),用于锁存 SPI 数据,但如果保持高逻辑电平超过 50µs,则具有附加功能。在这种情况下,IC 将被重置,所有输出将被清空。因此,应注意不要将该引脚保持在高逻辑电平超过 5µs。LDI 引脚连接到 mikroBUS™ 的 CS 引脚,并标记为 LDI。除了常规的 SPI 接口线路外,LT8500 PWM 发生器 IC 还提供串行接口时钟输出信号(SCKO),允许额外的设备连接到并行的 5 线拓扑结构(LDI、SCKI、SDI、SDO 和 SCKO)。这允许大规模级联,而无需偏斜平衡或缓冲信号。标准的 2.54 间距引脚上提供了这些额外的引脚。这些引脚的详细信息可在 LT8500 数据表中找到。该设备通过 SPI 接口发送命令帧进行控制。有八种不同的命令用于控制以下参数:PWM 输出更新(同步或异步到 PWM 周期)、点校正因子、自检初始化、组之间的相移(16 个通道的组)、启用/禁用 PWM 输出驱动器以及启用/禁用点校正。一个帧由每个 48 个 PWM 通道的 12 位数据字段组成,

后跟一个包含八个命令代码之一的 8 位命令字段。状态帧通过 SDO 引脚时钟,向主 MCU 提供帧信息:LED 故障状态、相移状态、校正状态、同步状态等。这些信息可用于主 MCU 应用程序的故障排除或其他目的。正如前面提到的,LT8500 IC 的附加功能通过板载引脚提供,以及 48 个 PWM 通道输出。这些输出并非用于驱动高电流设备,因此 PWM 2 click 最好用作附加电路的驱动器,无论是简单的 MOSFET LED 驱动器还是更复杂的 IC,如 LT3595A LED 驱动器,它有一个专用输入引脚,允许检测到即使在外部连接的 LT3595 IC 上的开路 LED 条件。板载引脚还提供来自 mikroBUS™ 的固定 5V 输出,用于辅助目的。此 Click board™ 可通过 PWR SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压电平运行。这样,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,此 Click board™ 配备了一个库,包含易于使用的函数和示例代码,可用作进一步开发的参考。

PWM 2 Click top side image
PWM 2 Click bottom side 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

NC
NC
AN
NC
NC
RST
Latch Data Input
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
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

PWM 2 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

此库包含 PWM 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • pwm2_set_channel - 设置通道功能。

  • pwm2_pwm_start - 启动 PWM 模块。

  • send_output_enable_frame - 启用输出帧。

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 Pwm2 Click example
 * 
 * # Description
 * This application send the PWM signal in one or more outputs.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Configures the click board and sets all PWM channels on the click board to
 * 50% duty cycle with the phase shift enabled.
 * 
 * ## Application Task  
 * The first 10 PWM channels of PWM2 Click board are switched back and forth 
 * from 25% duty cycle to 75% duty cycle every 10 seconds.
 *
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "pwm2.h"

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

static pwm2_t pwm2;
 
void application_init ( void )
{
    pwm2_cfg_t cfg;

    //  Click initialization.

    pwm2_cfg_setup( &cfg );
    PWM2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    pwm2_init( &pwm2, &cfg );
    
    pwm2_set_duty_cycle( &pwm2, 0.5 );
    pwm2_pwm_start( &pwm2 );

    pwm2_default_cfg( &pwm2 );
    pwm2_toggle_phase_shift( &pwm2 );

    //setting all 48 PWM channels of the PWM2 click to 50% duty
    for( uint8_t cnt = 1; cnt < 49; cnt++ ) 
    {
        pwm2_set_channel( &pwm2, cnt, PWM2_50_PERCENT_DUTY, PWM2_NO_CORRECTION );
    }
}

void application_task ( void )
{
    for ( uint8_t cnt = 1; cnt < 10; cnt++ )
    { 
        pwm2_set_channel( &pwm2, cnt, PWM2_25_PERCENT_DUTY, PWM2_NO_CORRECTION );
    }
    Delay_ms( 10000 );
    
    for ( uint8_t cnt = 1; cnt < 10; cnt++ )
    { 
        pwm2_set_channel( &pwm2, cnt, PWM2_75_PERCENT_DUTY, PWM2_NO_CORRECTION );
    }
    Delay_ms( 10000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。