初学者
10 分钟

使用MCP9600和ATmega328P让您的温度测量更加可靠和高效

K型连接:通往完美温度控制的路径

Thermo K Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 27, 2024

点击板

Thermo K Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

我们的尖端解决方案充当K型热电偶探头接口,为您的所有温度测量需求提供无与伦比的精确度和控制。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Thermo K Click基于Microchip的MCP9600,这是一种将热电偶电动势转换为温度的转换器。这种转换器的热电偶热结点的精度通常为±0.5°C,热结和冷结的分辨率非常好,为+0.0625°C。它具有四个可编程的温度警报输出,用于监控热结或冷结温度,检测温度升高或降低,并具有高达255°C的可编程迟滞。此外,它配备了集成的冷结补偿,校正系数来自NIST研究所数据库。Delta-Sigma ADC转换器可以在12/14/16/18位可选择的分辨率下工作,这对于检测快速温度瞬变很有用。MCP9600提

供集成的热电偶开路和短路检测功能,当热电偶线断开或断开连接时会发出警报信号,这一功能非常实用。同样,如果热电偶线短路到地线或电源,也会发出警报信号。关于警报,MCP9600还将在比较器模式或中断模式下通知错误极性。比较器模式有助于恒温器类型的应用,用于切换风扇控制器、LED等,而中断模式更适合基于微处理器的系统。低功耗段包括关机模式和突发模式,温度样本从1至128个不等。Thermo K Click使用标准的2线I2C接口与主MCU通信,支持标准的100KHz频率。

MCP9600的四个警报输出可以通过mikroBUS™插座的AL1、AL2、AL3和AL4引脚观察到。这些是可编程的推挽输出。Thermo K Click配有PCC-SMP连接器,用于连接MIKROE提供的适当探头,即K型玻璃编织绝缘探头。这个Click板™可以使用3.3V或5V的逻辑电压级别,通过PWR SEL跳线选择。这样,3.3V和5V兼容的MCU都可以正确使用通信线。此外,这个Click板™还配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Thermo K Click top side image
Thermo K 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

K型热电偶配备了玻璃编织绝缘,是一种多功能工具,专为精确测量温度而设计,特别适用于高温环境。这种探头采用校准的K型配置和24 AWG规格的导线,长度达2米,旨在提供可靠的读数。其操作温度范围可达480°C(900°F),适用于要求严苛的应用场合。玻璃编织绝缘确保了测量过程中的耐用性和稳定性,连接器主体能够承受高达220°C(425°F)的温度。K型热电偶探头末端装有PCC-SMP连接器,可与THERMO Click和Thermo K Click板兼容。这种连接性使其成为各种工业和科学环境中的宝贵工具,这些环境中精确和可靠的温度监控至关重要。

Thermo K Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Alert Signal 4
PC0
AN
Alert Signal 3
PD2
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Alert Signal 2
PD6
PWM
Alert Signal 1
PC3
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

Thermo K 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

这个库包含了Thermo K Click驱动程序的API。

关键功能:

  • thermok_get_temperature - 温度数据

  • thermok_get_status - 获取状态

  • thermok_get_device_info - 读取设备信息的功能

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 
 * \brief ThermoK Click example
 * 
 * # Description
 * Demo application shows basic temperature reading using Thermo K Click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Configuring Clicks and log objects.
 * Reads the device ID and also checks the Click and MCU communication.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads Temperature data(Type K probe) and this data logs to USBUART every 500ms.
 * 
 * \author Katarina Perendic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "thermok.h"

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

static thermok_t thermok;
static log_t logger;

static uint16_t device_info;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    thermok_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    thermok_cfg_setup( &cfg );
    THERMOK_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    thermok_init( &thermok, &cfg );

    // Check communication and reads device ID

    device_info = thermok_get_device_info( &thermok );

    if ( ( device_info >> 8 ) == THERMOK_DEVICE_ID )
    {
        log_info(&logger, "---- Communication OK!!! ----" );
    }
    else
    {
        log_info(&logger, "---- Communication ERROR!!! ----" );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_1sec( );
}

void application_task ( void )
{
    float temperature;

    //  Task implementation.

    temperature = thermok_get_temperature( &thermok, 
                                           THERMOK_REG_HOT_JUNCTION_TEMP_THR, 
                                           THERMOK_TEMP_IN_CELSIUS );
    log_printf( &logger, ">> Temperature is %.2f C\r\n", temperature );

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 500 );
}

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

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。