初学者
10 分钟

使用EC12D1564402和ATmega328P踏上用户界面增强的创意之旅

为您的电子设计带来精确性和视觉吸引力

ROTARY O Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 24, 2024

点击板

ROTARY O Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

揭开这款紧凑型附加板的神奇之处,它结合了旋转输入控制和动态LED照明,为用户带来引人入胜的体验。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Rotary O Click 基于德州仪器的两个74HC595 SPI可配置8位移位寄存器。结合高品质的旋转编码器EC12D1564402,您可以在设计中添加一个精确的输入旋钮。EC12D1564402增量式旋转编码器周围环绕着16个橙色LED灯,单次旋转被划分为15个离散步骤(与电位器不同,旋转编码器可以连续旋转)。这个Click board™是构建各种需要精确输入的人机界面(HMI)应用的理想解决方案,同时也能为任何应用增添一些有趣的视觉效果。如前所述,这个Click board™使用的是ALPS的

EC12D1564402,一个带有按键的15脉冲增量旋转编码器。这种编码器具有独特的机械规格(其内部开关的去抖时间降至2ms)并且可以承受多达30,000次的切换周期。支持的去抖电路允许在触发输出之前接触稳定。74HC595通过标准的SPI接口控制围绕编码器的环状LED,最大频率为5MHz。旋转编码器时,它在两个mikroBUS™线路上输出A和B信号(相互失相),即mikroBUS™插座的AN和PWM引脚,以及通过mikroBUS™插座的中断线输出的按键接触。74HC595还具有通过RST

 mikroBUS™线使用的复位功能。最后,Rotary O Click使用了Diodes Incorporated的74LVC1T45,这是一个单比特双电源电平转换收发器,具有三态输出,用于旋转编码器电压逻辑转换。这个Click board™可以通过PWR SEL跳线选择使用3.3V或5V逻辑电压水平,从而适用于3.3V和5V兼容的MCU。此外,这个Click board™还配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

ROTARY O Click top side image
ROTARY O 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

Arduino Mega 的 Click Shield 配备了四个 mikroBUS™ 插槽,其中两个是 Shuttle 连接器,允许所有的 Click board™ 设备与 Arduino Mega 板轻松连接。Arduino Mega 板采用了AVR 8位微控制器,具有先进的RISC架构,54个数字 I/O 引脚,并且兼容 Arduino™,为原型设计和创建多样化应用提供了无限的可能性。该板通过 USB 连接方便地进行控制和供电,以便在开箱即用时高效地对 Arduino Mega 板进行编程和调试,另外还需要将额外的 USB 电缆连接到板上的 USB B 端口。通过集成的 ATmega16U2 程序器简化项目开发,并利用丰富的 I/O 选项和扩展功能释放创造力。有八个开关,您可以将其用作输入,并有八个 LED,可用作 MEGA2560 的输出。此外,该 shield 还具有来自 Microchip 的高精度缓冲电压参考 MCP1501。该参考电压默认通过板底部的 EXT REF 跳线选择。您可以像通常在 Arduino Mega 板上那样选择外部参考电压。还有一个用于测试目的的 GND 钩子。另外,还有四个额外的 LED,分别是 PWR、LED(标准引脚 D13)、RX 和 TX LED,连接到 UART1(mikroBUS™ 1 插槽)。此 Click Shield 还具有几个开关,执行诸如选择 mikroBUS™ 插槽上模拟信号的逻辑电平以及选择 mikroBUS™ 插槽本身的逻辑电压级别等功能。此外,用户还可以使用现有的双向电平转换器,无论 Click board™ 是否以3.3V或5V逻辑电压级别运行,都可以使用任何 Click board™。一旦您将 Arduino Mega 板与 Click Shield for Arduino Mega 连接,就可以访问数百个使用3.3V或5V逻辑电压级别工作的 Click board™。

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!”

原理图

ROTARY O 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

通过调试模式的应用程序输出

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。

2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。

DEBUG_Application_Output

软件支持

库描述

这个库包含了ROTARY O Click驱动程序的API。

关键函数:

  • rotaryo_generic_transfer - ROTARY数据传输函数

  • rotaryo_turn_on_led_by_data - 根据数据打开LED的函数

  • rotaryo_turn_on_led_by_position - 根据位置打开LED的函数

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * @file main.c
 * @brief Rotary O Click example
 *
 * # Description
 * The demo application controls led on click with rotory 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 O Click, rotating and turn on/off led's,
 * using the SPI interface
 *
 * @note
 * In order to use all of the clicks functionality, pull down INT pin.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rotaryo.h"

static rotaryo_t rotaryo;
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. */
    rotaryo_cfg_t rotaryo_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.

    rotaryo_cfg_setup( &rotaryo_cfg );
    ROTARYO_MAP_MIKROBUS( rotaryo_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = rotaryo_init( &rotaryo, &rotaryo_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 ) {
    rotaryo_turn_on_led_by_data( &rotaryo, led_data );

//     Push button
    if ( rotaryo_button_push( &rotaryo ) ) {
        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++ ) {
                    rotaryo_turn_on_led_by_data( &rotaryo, 0xAAAA );
                    Delay_ms( 100 );
                    rotaryo_turn_on_led_by_data( &rotaryo, 0x5555 );
                    Delay_ms( 100 );
                }

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

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

//     Rotate Clockwise and CounterClockwise
    if ( rotaryo_get_eca_state( &rotaryo ) == rotaryo_get_ecb_state( &rotaryo ) ) {
        old__rot_state = 0;
        start_status = rotaryo_get_eca_state( &rotaryo ) && rotaryo_get_ecb_state( &rotaryo );
    }
    else {
        new_rotate_state = 1;
        if ( new_rotate_state != old__rot_state ) {
            old__rot_state = 1;
            if ( start_status != rotaryo_get_eca_state( &rotaryo ) ) {
                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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