通过我们的可编程增益仪表放大器掌控您的音频,提供精确的增益调节,实现最佳的声音定制。
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硬件概览
它是如何工作的?
GainAMP 3 Click基于ADA4254,这是一款零漂移、高电压、可编程增益仪表放大器(PGIA),由Analog Devices设计用于过程控制和工业应用。它能够精确测量传感器、电压和电流,具有广泛的动态范围,并提供有关被测对象的安全信息。它具有12种二进制加权增益,范围从1/16V/V到128V/V,以及三种缩放增益选项:1V/V、1.25V/V和1.375V/V,共有36种可能的增益设置。其零漂移放大器拓扑结构能够自校准直流误差和低频噪声,在整个指定温度范围内实现卓越的直流精度,最大化动态范围,并显著减少许多应用中的校准要求。
ADA4254通过标准SPI串行接口与MCU通信,最大频率为5MHz,支持最常见的SPI模式,即SPI模式0。它配备了一个4通道输入多路复用器,为放大器的高阻抗输入提供±60V保护,并提供用于偏置传感器(如电阻温度检测器RTD)的激励电流源输出。除了位于板载9极连接器上的这些通道外,ADA4254还具有差分输出级和输出激励电流通道。差分输出级使设备可以直接连接到高精度ADC。在进行这样的连接时,建议在连接到ADC之前使用低通滤波器,以最小化噪声和混叠。软件可配置的激励电流输出可以用于激励外部电路,如电阻桥或
RTD传感器,并可以以100μA为增量编程到100μA到1.5mA的值。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平。除了使用标记为DIGI的跳线选择逻辑电压电平外,还可以通过定位SMD跳线到适当位置使用AN跳线选择放大器的电源电压。这种方式下,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板™配备了一个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 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 GainAMP 3 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
gainamp3_write_register
- 该功能通过SPI串行接口向选定的寄存器写入一个数据字节。gainamp3_set_amplifier_gain
- 该功能设置放大器增益级别。gainamp3_set_input_channel
- 该功能设置输入通道。
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 GainAMP3 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of GainAMP 3 click board.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and performs the click default configuration which
* verifies the communication and sets active the input channel 1.
*
* ## Application Task
* Changes the amplifier gain level every 3 seconds and displays the gain value on the USB UART.
*
* @note
* VDDH should be within the range from +5V to +30V.
* VSSH should be within the range from -5V to -30V.
* Input channels should be within the range from GND to VCC selected by the VCC_SEL SMD jumpers.
* Gain * Input voltage must not exceed VCC voltage.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "gainamp3.h"
static gainamp3_t gainamp3;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
gainamp3_cfg_t gainamp3_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.
gainamp3_cfg_setup( &gainamp3_cfg );
GAINAMP3_MAP_MIKROBUS( gainamp3_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = gainamp3_init( &gainamp3, &gainamp3_cfg );
if ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag )
{
log_error( &logger, " Application Init Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
init_flag = gainamp3_default_cfg ( &gainamp3 );
if ( GAINAMP3_ERROR == init_flag )
{
log_error( &logger, " Default Config Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
for ( uint8_t cnt = GAINAMP3_GAIN_1_OVER_16; cnt <= GAINAMP3_GAIN_128; cnt++ )
{
gainamp3_set_amplifier_gain ( &gainamp3, cnt );
log_printf( &logger, " Amplifier gain set to " );
float gain = ( 1 << cnt ) / 16.0;
if ( gain < 1.0 )
{
log_printf( &logger, "1/%u\r\n", ( uint16_t ) ( 1.0 / gain ) );
}
else
{
log_printf( &logger, "%u\r\n", ( uint16_t ) gain );
}
Delay_ms( 3000 );
}
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END