初学者
10 分钟

使用EC12D1564402和ATmega328P提供清晰的视觉反馈和旋钮位置信号

运动与光的交响曲

ROTARY B Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 24, 2024

点击板

ROTARY B Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

我们的前沿旋转解决方案采用了引人注目的蓝色 LED 环,精确定义您的每一个动作。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ROTARY B Click 基于两个来自 Texas Instruments 的 SN74HC595 SPI 可配置的 8 位移位寄存器,结合高质量的旋转编码器 EC12D1564402,使您能够在设计中添加精确的输入旋钮。EC12D1564402 增量旋转编码器被 16 个蓝色 LED 的环包围,单次旋转被分成 15 个离散步骤(与电位器不同,旋转编码器可以持续旋转)。此 Click board™ 是构建需要精确输入的各种 HMI 应用的理想解决方案,同时也可为任何应用提供一些有 趣的视觉效果。如前所述,此  Click 

board™ 使用来自 ALPS 的 15 脉冲增量旋转编码器 EC12D1564402,带有一个按键。此编码器具有独特的机械规格(其内部开关的去抖时间降至 2 毫秒)并能承受多达 30,000 次的切换周期。支持的去抖电路允许在完全触发输出之前使触点稳定下来。SN74HC595 通过标准 SPI 接口(最大频率为 5MHz)单独控制围绕编码器的环中的每个 LED。旋转编码器时,它在两个 mikroBUS™ 线路上输出 A 和 B 信号(彼此相位不同),AN 和 PWM 引脚,以及通过

 mikroBUS™ 插座的中断线路输出的按键触点。SN74HC595 还具有跨 RST mikroBUS™ 线使用的复位功能。此 Click board™ 可以通过 PWR SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压级别运行,从而允许 3.3V 和 5V 能力的 MCU 正确使用通信线路。然而,这款 Click board™ 配备了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。

ROTARY B 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

Encoder Output B
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
Encoder Output A
PD6
PWM
Knob Detection
PC3
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

ROTARY B 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 ROTARY B Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • rotaryb_generic_transfer - ROTARY B 数据传输功能。

  • rotaryb_turn_on_led_by_position - 此功能根据位置打开 LED。

  • rotaryb_button_push - 如果按钮被按下则返回 1,否则返回 0。

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 Rotary Y Click example
 *
 * # Description
 * The demo application controls led on click with rotary on board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes SPI driver, set initial states, 
 * set RST logic high and performs device configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Show functionality of Rotary Y Click, rotating and turn on/off led's,
 * using the SPI interface.
 *
 * @note
 * In orther to use all of the clicks functionality, pull down INT pin.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rotaryy.h"

static rotaryy_t rotaryy;
static log_t logger;

static uint8_t start_status;
static uint8_t old_state;
static uint8_t new_state;
static uint8_t old__rot_state;
static uint8_t new_rotate_state;
static uint8_t led_state;
static uint16_t led_data;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    rotaryy_cfg_t rotaryy_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.

    rotaryy_cfg_setup( &rotaryy_cfg );
    ROTARYY_MAP_MIKROBUS( rotaryy_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = rotaryy_init( &rotaryy, &rotaryy_cfg );
    if ( init_flag == SPI_MASTER_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    log_info( &logger, " Application Task " );
    
    led_data = 0x0001;
    old_state = 0;
    new_state = 1;
    old__rot_state = 0;
    new_rotate_state = 1;
}

void application_task ( void ) {
    rotaryy_turn_on_led_by_data( &rotaryy, led_data );

//     Push button
    if ( rotaryy_button_push( &rotaryy ) ) {
        new_state = 1;
        if ( new_state == 1 && old_state == 0 ) {
            old_state = 1;
            led_state = ( led_state + 1 ) % 5;
            if ( led_state == 4 ) {
                for ( old_state = 0; old_state < 17; old_state++ ) {
                    rotaryy_turn_on_led_by_data( &rotaryy, 0xAAAA );
                    Delay_ms( 100 );
                    rotaryy_turn_on_led_by_data( &rotaryy, 0x5555 );
                    Delay_ms( 100 );
                }

                for ( old_state = 0; old_state < 17; old_state++ ) {
                    rotaryy_turn_on_led_by_position( &rotaryy, old_state );
                    Delay_ms( 100 );
                }

                led_state = 0;
                led_data = rotaryy_get_led_data( led_state );
            }
            else {
                led_data = rotaryy_get_led_data( led_state );
            }
        }
    }
    else {
        old_state = 0;
    }

//     Rotate Clockwise and CounterClockwise
    if ( rotaryy_get_eca_state( &rotaryy ) == rotaryy_get_ecb_state( &rotaryy ) ) {
        old__rot_state = 0;
        start_status = rotaryy_get_eca_state( &rotaryy ) && rotaryy_get_ecb_state( &rotaryy );
    }
    else {
        new_rotate_state = 1;
        if ( new_rotate_state != old__rot_state ) {
            old__rot_state = 1;
            if ( start_status != rotaryy_get_eca_state( &rotaryy ) ) {
                led_data = ( led_data << 1 ) | ( led_data >> 15 );
            }
            else {
                led_data = ( led_data >> 1 ) | ( led_data << 15 );
            }
        }
    }
}

void main ( void ) {
    application_init( );

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

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

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