使用我们的精确电流测量解决方案简化操作,最大化能量利用,确保系统可靠性。
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硬件概览
它是如何工作的?
Current 2 Click基于ON Semiconductor的FAN4010高端电流传感器。该集成电路是一个跨阻放大器,适用于通过位于电源和连接负载之间的分流电阻进行电流传感。这使得能够检测负载上的短路,并且不会干扰连接负载的GND参考,因为避免了负载负连接端子和GND之间的分流电阻。这些优点有利于电池充电应用和仪表,因为短路检测很重要。此外,电池的负极必须与GND保持相同的电位,以确保温度输出的准确性,这在使用低端分流电阻时是不可能的。虽然可以仅使用运算放大器设计类似的电路,但由于这种设计的高不准确性(典型运算放大器的偏
移电压会大大影响输出电流,特别是在应用放大后)和典型运算放大器所能承受的低共模电压,通常使用像FAN4010这样的专用电流传感放大器IC(CSA)。FAN4010具有极低的电流偏移,仅为2 µA,使得在0.2%的范围内进行非常准确的测量。FAN4010的输出跨导比为10mA/V,其中V代表分流电阻上的电压。输出电流线性依赖于负载电流。通过在输出和GND之间使用适当的电阻,可以将此电流缩放到适当的电压水平,用作A/D转换器的输入。MCP3001是Microchip的一款10位A/D转换器(ADC),具有SPI接口。它是一款高性能、低噪声的单电源ADC,每秒可
以提供高达200,000次采样(200 kbps),非常适合快速监控应用。它还配备参考输入引脚,可以使用准确的电压参考,确保非常高的采样精度。结合MCP1501-20 IC,一个高精度、缓冲电压参考2.048V,足以采样高达4A的负载电流(4A = 2V在ADC输入)。计算公式可以从FAN4010的数据表中推导出来。然而,如果使用为此Click板™提供的mikroSDK兼容函数,则无需进行任何计算。这些函数已经包含了所有必要的计算,并直接以物理单位[mA]输出连接负载的电流。随附的示例演示了它们的实际使用。
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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

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™。
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
该库包含用于Current 2 Click驱动程序的API。
关键功能:
current2_get_adc
- 获取ADC值功能current2_get_average_adc
- 获取平均ADC值功能current2_get_current
- 获取电流值功能
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 current2 Click example
*
* # Description
* This application measures current.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes SPI interface in Mode 0
*
* ## Application Task
* Reads the current averaged result of 20 samples and
* gets this result in a proper value [mA]. Repeats the current reading every 500ms.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "current2.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static current2_t current;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
current2_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.
current2_cfg_setup( &cfg );
CURRENT2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
current2_init( ¤t, &cfg );
Delay_ms( 300 );
log_printf( &logger, "Current 2 is initialized \r\n \r\n" );
}
void application_task ( void )
{
uint16_t tmp;
tmp = current2_get_current( ¤t, 20 );
log_printf( &logger, "Current : %d mA \r\n", tmp );
Delay_ms( 500 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END