体验我们先进的模拟电流环路发射器带来的精确信号传输,实现与各种工业应用的无缝连接和兼容性。
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硬件概览
它是如何工作的?
4-20mA T 2 Click 基于 DAC161S997,这是一款来自德州仪器的低功耗 16 位 ΣΔ 数模转换器 (DAC),实现为 ΣΔ 调制器。除了 ΣΔ DAC,DAC161S997 还包含一个内部超低功耗电压参考和一个内部振荡器,以减少紧凑环路供电应用中的功耗和组件数量。这种架构中,DAC 的输出电流代表过滤调制器输出的放大副本,确保了出色的线性性能,同时最大限度地降低了设备的功耗。除了通过 LOOP 端子的工业标准 4-20 mA 电流环路,DAC161S997 还可以通过板载 HART TX 端
子简单地接口到高速寻址远程传感器 (HART) 调制器。这允许将 FSK 调制的数字数据注入 4-20mA 电流环路。此 Click board™ 使用 4 线 SPI 串行接口与 MCU 通信,最大频率为 10MHz,用于数据传输和 DAC 功能配置。DAC161S997 支持 SPI 协议的模式 0 和模式 3。4-20mA T 2 Click 具有附加功能,作为中断,可通过 mikroBUS™ 插座的 ERR 引脚提供环路错误检测/报告功能。默认情况下,DAC161S997 检测并报告几种类型的错误:环路错误、SPI 超时错误(通道错误)、帧错
误和报警电流。如果发生故障情况或在初始启动序列期间,DAC161S997 将在上部或下部错误电流带中输出电流。通过板载跳线 ERRL SEL 的适当位置,用户可以选择错误电流带,而错误电流值通过 SPI 接口可编程。此 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下运行。在使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前,板必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,该 Click board™ 配备了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。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F103RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M3
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
20480
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 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器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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 4-20mA T 2 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
c420mat2_set_output_current
- 4-20mA T 2 设置输出电流功能c420mat2_get_status
- 4-20mA T 2 获取状态功能c420mat2_set_lower_limit
- 4-20mA T 2 设置下限功能
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 4-20mA T 2 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of 4-20mA T 2 Click board™.
* This driver provides functions to configure
* analog output current transfer over an industry standard 4-20mA current loop.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initialization of SPI module and log UART.
* After driver initialization, default settings turn on the device.
*
* ## Application Task
* This example demonstrates the use of the 4-20mA T 2 Click board™.
* This example periodically changes the analog output current transfer
* from 4mA to 20mA and display status every 5 seconds.
* Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
*
* @author Nenad Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "c420mat2.h"
static c420mat2_t c420mat2;
static log_t logger;
static c420mat2_status_t status;
void display_status ( void )
{
log_printf( &logger, " Status: \r\n" );
if ( C420MAT2_STATUS_ERROR == status.ferr_sts )
{
log_printf( &logger, " - A frame error has occurred.\r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, " - No frame error occurred.\r\n" );
}
if ( C420MAT2_STATUS_ERROR == status.spi_timeout_err )
{
log_printf( &logger, " - The SPI interface has not received a valid command.\r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, " - The SPI interface has received a valid command.\r\n" );
}
if ( C420MAT2_STATUS_ERROR == status.loop_sts )
{
log_printf( &logger, " - A status loop error has occurred.\r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, " - No status loop error has occurred.\r\n" );
}
if ( C420MAT2_STATUS_ERROR == status.curr_loop_sts )
{
log_printf( &logger, " - A current loop error is occurring.\r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, " - No current loop error is occurring.\r\n" );
}
log_printf( &logger, " ----------------------------\r\n" );
}
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
c420mat2_cfg_t c420mat2_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.
c420mat2_cfg_setup( &c420mat2_cfg );
C420MAT2_MAP_MIKROBUS( c420mat2_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( SPI_MASTER_ERROR == c420mat2_init( &c420mat2, &c420mat2_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( C420MAT2_ERROR == c420mat2_default_cfg ( &c420mat2 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
log_printf( &logger, " -----------------------------\r\n" );
Delay_ms( 100 );
}
void application_task ( void )
{
if ( C420MAT2_OK == c420mat2_set_output_current( &c420mat2, 4.0 ) )
{
log_printf( &logger, " Loop Current: 4.0 mA \r\n" );
log_printf( &logger, " - - - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
if ( C420MAT2_OK == c420mat2_get_status ( &c420mat2, &status ) )
{
display_status( );
}
Delay_ms( 5000 );
}
if ( C420MAT2_OK == c420mat2_set_output_current( &c420mat2, 10.0 ) )
{
log_printf( &logger, " Loop Current: 10.0 mA \r\n" );
log_printf( &logger, " - - - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
if ( C420MAT2_OK == c420mat2_get_status ( &c420mat2, &status ) )
{
display_status( );
}
Delay_ms( 5000 );
}
if ( C420MAT2_OK == c420mat2_set_output_current( &c420mat2, 15.0 ) )
{
log_printf( &logger, " Loop Current: 15.0 mA \r\n" );
log_printf( &logger, " - - - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
if ( C420MAT2_OK == c420mat2_get_status ( &c420mat2, &status ) )
{
display_status( );
}
Delay_ms( 5000 );
}
if ( C420MAT2_OK == c420mat2_set_output_current( &c420mat2, 20.0 ) )
{
log_printf( &logger, " Loop Current: 20.0 mA \r\n" );
log_printf( &logger, " - - - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
if ( C420MAT2_OK == c420mat2_get_status ( &c420mat2, &status ) )
{
display_status( );
}
Delay_ms( 5000 );
}
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END