初学者
10 分钟

通过四个CRR05-1A和STM32F446RE实现卓越的负载控制和监测

使用四个簧片继电器进行精确负载控制和监测的项目

Relay 7 Click with Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

Relay 7 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F446RE

使用微控制器的低功耗控制信号打开和关闭设备或电路

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Relay 7 Click基于Standex Electronics的CRR系列reed继电器CRR05-1A,该组件以其超小型SMD设计和高绝缘电阻而闻名。该Click board™配备四个继电器,每个继电器都具有四个用于负载连接的端子,通过这些继电器进行控制。在每个继电器下方有一个橙色LED指示灯,当继电器激活时会亮起,作为操作状态指示器。这种设置提供了清晰且即时的每个继电器状态反馈,增强了用户控制和系统监控。这款Click board™非常适合测试和测量(ATE)设备、仪器仪表和电信应用,由于继电器的全密封触点,其具有高度

可靠性和长寿命。CRR05-1A还具有典型值为10^13Ω的高绝缘电阻。其电气规格包括5VDC的线圈电压、150Ω的线圈电阻、单极单掷常开(SPST-NO, 1 Form A)触点形式,以及10W/170VDC/0.5A的最大额定功率。继电器与主机MCU之间的控制和通信由PCA9538A端口扩展器管理,该扩展器使用I2C通信接口。该设备支持标准和快速模式,频率最高可达400kHz。PCA9538A的I2C地址可以通过ADDR SEL跳线配置,从而与各种MCU系统灵活集成。PCA9538A还使用mikroBUS™插座的RST引脚和INT

引脚。RST引脚确保寄存器和I2C总线状态机保持在默认设置,直到该引脚设置为高电平逻辑状态,此时设备恢复正常操作状态。INT是中断引脚,使主机MCU能够通过I2C接口检测用户指定的事件。该Click board™可以通过VCC SEL跳线选择使用3.3V或5V逻辑电压,因此,具有3.3V和5V能力的MCU都可以正确使用通信线路。此外,该Click board™配有一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

Relay 7 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F446RE 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 STM32F446RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

131072

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
Reset
PC12
RST
ID COMM
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

原理图

Relay 7 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 STM32F446RE 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
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU Access MB 1 Mini B Conn - 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
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

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

该库包含 Relay 7 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • relay7_set_relay - 此功能设置所选继电器的期望状态。

  • relay7_reset_device - 此功能执行设备的硬件重置。

  • relay7_get_interrupt - 此功能返回中断引脚的逻辑状态。

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 Relay 7 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the Relay 7 click board by toggling the relay state.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of I2C module and log UART.
 * After driver initialization, the app executes a default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * The demo application toggles the state of all relays every 5 seconds. 
 * The results are sent to the UART terminal, where you can monitor their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "relay7.h"

static relay7_t relay7;
static log_t logger;
static relay7_relay_state_t relay_state = RELAY7_STATE_CLOSE;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    relay7_cfg_t relay7_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.
    relay7_cfg_setup( &relay7_cfg );
    RELAY7_MAP_MIKROBUS( relay7_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == relay7_init( &relay7, &relay7_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( RELAY7_ERROR == relay7_default_cfg ( &relay7 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    for ( uint8_t relay_sel = RELAY7_SEL_REL1; relay_sel <= RELAY7_SEL_REL4; relay_sel++ )
    {
        if ( RELAY7_OK == relay7_set_relay( &relay7, relay_sel, relay_state ) )
        {
            log_printf( &logger, " Relay %d ", ( uint16_t ) relay_sel );
            if ( RELAY7_STATE_OPEN == relay_state )
            {
                log_printf( &logger, " normally open state\r\n" );
            }
            else
            {
                log_printf( &logger, " normally close state\r\n" );
            }
        }
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    relay_state = ~relay_state;
    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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