我们的5段红色条形图显示器旨在提供一种简单而精确的数据可视化方式,非常适合需要简洁和清晰的各种应用。
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硬件概览
它是如何工作的?
BarGraph 3 Click 配备了一个五段LED条形图显示器,其特点是段的强烈和均匀的照明。在驱动LED段阵列时,使用所谓的移位寄存器IC几乎是不可避免的。该Click板使用一个德州仪器的74HC595 IC,这是一个三态的、串行输入并行输出的8位移位寄存器,带有输出锁存器。它用于驱动来自American Opto Plus LED公司的SMA-B500LE单色(红色)5段条形图阵列。74HC595 IC包括一个D型内部存储寄存器和一个串行到并行移位寄存器,两个寄存器都是8位宽。每个寄存器都有自己的时钟线,可以在需要时将所需数据时钟输入并输出到并行输出引脚。SMA-B500LE条形图LED阵列有5个红色LED段。每个段包含三个LED,它们的阴极连接在一个点并作为一个公共阴极引脚引出。结果是条形图显示器只有六个引脚,尽管它总共使用了15个LED元件。同样,所有LED段的阳极都连接到一个引脚,该引脚连接到P型MOSFET的漏极,而其源极连接到VCC。通过使用mikroBUS™的PWM引脚驱动
MOSFET的栅极,可以通过改变施加的PWM信号的脉宽来调光LED条形图显示器。Click板通过SPI接口与主机MCU通信,SPI接口路由到mikroBUS™的MOSI和SCK引脚,分别标记为SDI和SCK。五位信息通过74HC595 IC的串行数据输入引脚(DS)推送,DS引脚路由到SDI引脚。SPI接口的构造使其以8位长字操作,因此需要在锁存到输出之前将整个数据字时钟输入。然而,与74HC595 IC未连接引脚对应的位的值将被忽略。输出使能引脚(#OE)路由到mikroBUS™的AN引脚,并标记为OE。如果该引脚处于高逻辑电平,74HC595 IC的Q0到Q7S输出将处于高阻(高阻抗模式),这意味着它们将断开连接。无论其他引脚的逻辑状态如何,输出将不会从此状态改变,直到#OE被降低到低逻辑电平。存储器内容和输出引脚的逻辑状态将不会受到影响,这意味着OE可以用于打开或关闭条形图的段,而不会影响其状态(类似于简单的SPST开关与条形图段的LED串联)。数据字时钟输入后,主SPI时钟应停
止,CS引脚应驱动到高逻辑电平。mikroBUS™的CS引脚路由到74HC595 IC的STCP引脚。74HC595 IC的STCP输入引脚上的上升沿将数据从内部存储寄存器锁存到输出引脚,改变其并行输出引脚(Q0到Q7)的状态。如果内部存储中的特定位是0,74HC595 IC上适当引脚的状态将变为低。由于其阳极已经连接到正电压(前提是P型MOSFET是打开的),段将点亮。这意味着逻辑0点亮段,而1关闭段。#MR引脚用于清除74HC595 IC的内部存储寄存器中的数据。该引脚上的低逻辑电平将清除该存储寄存器的内容,但不会关闭已经激活的输出。#MR引脚路由到mikroBUS™的RST引脚,并通过板载电阻拉到高逻辑电平。该Click板可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平运行。这样,3.3V和5V的MCU都可以正确使用通信线。此外,该Click板配备了包含易于使用功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
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
此库包含BarGraph 3 Click驱动程序的API。
关键功能:
bargraph3_display
- 控制显示功能bargraph3_set_pwm
- 设置PWM功能bargraph3_enable
- 启用芯片功能
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 BarGraph3 Click example
*
* # Description
* This application used to create various types of VU meters,
* status indicators, different types of counters and similar devices.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initialization driver init, enable device and set PWM
*
* ## Application Task
* Counter passes through the loop and logs the value of the
* counter on the bargraph display.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "bargraph3.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static bargraph3_t bargraph3;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
bargraph3_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.
bargraph3_cfg_setup( &cfg );
BARGRAPH3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
bargraph3_init( &bargraph3, &cfg );
bargraph3_enable( &bargraph3, BARGRAPH3_DEVICE_ENABLE );
bargraph3_set_pwm( &bargraph3, BARGRAPH3_DEVICE_ENABLE );
Delay_ms( 500 );
}
void application_task ( void )
{
uint8_t bargraph_cnt;
for ( bargraph_cnt = 0; bargraph_cnt <= 5; bargraph_cnt++ )
{
bargraph3_display( &bargraph3, BARGRAPH3_INCREASE_LED,
BARGRAPH3_DIRECTION_BOTTOM_TO_TOP,
bargraph_cnt );
Delay_ms( 1000 );
}
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END