中级
30 分钟

使用 XGURUGX10D 和 STM32G071RB 简化数据表示。

潇洒地穿越数据!

BarGraph 2 Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

BarGraph 2 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

我们的十段柱状图显示解决方案是数据优雅的典范,旨在为个人提供一种复杂而精确的工具,用于可视化数据洞察。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

BarGraph 2 Click基于德州仪器的三个74HC595,8位串行输入并行输出移位寄存器,具有输出锁存器,用于驱动SunLED的XGURUGX10D,一个10段柱状图阵列。74HC595集成电路由D型内部存储寄存器和串行到并行移位寄存器组成,每个寄存器宽度为8位。这些寄存器中的每一个都有自己的时钟线,因此可以将所需数据输入时钟,然后将其输出到并行输出引脚。XGURUGX10D柱状图LED阵列有10个双色段。每个段都包含红色和绿色LED,因此每个段有两个阳极和一个阴极。总共有20个LED阳极和10个LED阴极。XGURUGX10D柱状图显示器连接为共阳型显示器,这意味着所有LED阴极都路由到单个点。LED阴极线连接到N沟道MOSFET的漏极,而其源极连接到地。通过MikroBUS™的PWM引脚驱动此MOSFET允许调光LED段。通过改变PWM信号的占空比,可以改变XGURUGX10D柱状图显示器的亮度。Click board™通过SPI接口与主MCU通信,该接口路

由到MikroBUS™的MOSI、MISO和SCK引脚,分别标记为SDI、SDO和SCK。通过串行数据输入引脚(DS)将三个字节的信息(总共24位)推送到第一个74HC595集成电路,路由到SDI引脚。74HC595的构造是这样的,收到8位后,再时钟输入一个位将现有的8位向左移动一位,将最后一个位溢出到Q7S输出引脚,以这种方式移出。由于第一个74HC595的Q7S连接到第二个74HC595的DS引脚(第二个IC的Q7S连接到第三个74HC595 IC的DS引脚),将24位时钟输入到第一个74HC595 IC将填满所有三个IC。值得一提的是,最后一个74HC595 IC的Q7S路由到MikroBUS™的MISO引脚,标记为SDO,允许级联连接多个设备,构建更复杂的设置。级联添加更多设备将需要在第一个74HC595 IC中时钟更多的8位字。前10位用于控制所有段的绿色LED。第二个10位用于控制所有段的红色LED。由于MCU通常在每个周期通过SPI时钟输出不少于8位,因此总共24位中的最后4位将被忽略。当数据被时钟输入时,

SPI时钟应停止,并且CS引脚应驱动到高逻辑电平。MikroBUS™的CS引脚路由到74HC595集成电路的STCP引脚,标记为LT。在74HC595 IC的STCP输入引脚上的上升沿将数据从其内部存储寄存器中锁存到输出引脚,极化连接的柱状图段阳极。STCP引脚通过板载电阻拉低到低逻辑电平。#MR引脚用于清除IC的内部存储寄存器中的数据。这个引脚上的低逻辑电平将清除此存储寄存器的内容,但不会关闭已经激活的输出。#MR引脚路由到MikroBUS™的RST引脚,标记为MR,并通过板载电阻拉高到高逻辑电平。这个Click board™可以使用通过VCC SEL跳线选择的3.3V或5V逻辑电压电平运行。这样,既可以使用3.3V又可以使用5V的MCU正确使用通信线路。此外,这个Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

BarGraph 2 Click top side image
BarGraph 2 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G071RB 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。

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

36864

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™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Master Reset
PC12
RST
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Dimming Control
PC8
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

BarGraph 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G071RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut 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
Clicker 4 for STM32F4 HA 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 BarGraph 2 Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • bargraph2_led_green - 此函数将选择的段的绿色 LED 二极管打开

  • bargraph2_leds_green - 此函数将从起始索引到结束索引的绿色 LED 二极管打开

  • bargraph2_lights_out - 此函数将关闭所有 LED 二极管。

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 Bargraph2 Click example
 * 
 * # Description
 * The example starts off with the initalisation and configuration of the logger and Click
 * modules and later on showcases different ways of lighting LED diodes on the Click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * This function initializes and configures the logger and Click modules.
 * 
 * ## Application Task  
 * This function shows the user how to light single and multiple LED diodes.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "bargraph2.h"

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

static bargraph2_t bargraph2;
static log_t logger;

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

void application_init ( )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    bargraph2_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.

    bargraph2_cfg_setup( &cfg );
    BARGRAPH2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    bargraph2_init( &bargraph2, &cfg );
    
    barpgraph2_power( &bargraph2, BARGRAPH2_POWER_ON );
}

void application_task ( )
{
    uint8_t cnt; 
        
    // Single LED switch
    
    for ( cnt = 1; cnt <= 10; cnt++ )
    {
        bargraph2_led_green( &bargraph2, cnt );
        Delay_ms ( 200 );
        bargraph2_led_red( &bargraph2, 10 - ( cnt - 1 ) );
        Delay_ms ( 200 );
    }
    
    bargraph2_lights_out ( &bargraph2 );

    // Multiple LED switch

    bargraph2_leds_green ( &bargraph2, 1, 10 );
    Delay_ms ( 1000 );
    bargraph2_leds_red ( &bargraph2, 1, 10 );
    Delay_ms ( 1000 );
    bargraph2_leds_yellow ( &bargraph2, 1, 10 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

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

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