初学者
10 分钟

使用 ADM3260 和 STM32G071RB 保护信号,保持通信畅通无阻

在一个优雅的包装中实现电源和数据保护!

I2C Isolator 2 Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

I2C Isolator 2 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

重新定义您的I2C隔离体验,采用我们的热插拔隔离器,电源和数据保护无缝融合,简化您的设置并增强系统可靠性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

I2C Isolator 2 Click基于ADM3260,这是Analog Devices推出的一款集成了直流到直流转换器的热插拔双I2C隔离器。数字隔离器模块位于双向I2C信号的每一侧。在内部,I2C接口被分成两个单向通道,通过各自专用的iCoupler隔离通道以相反方向进行通信。一个通道感知一侧的电压状态并将其状态传输到对

应的另一侧。这种隔离器可以实现高达1MHz的I2C时钟速度,并支持3 - 5.5V的逻辑电平。I2C Isolator 2 Click使用标准的2线I2C接口,允许宿主MCU与连接的I2C设备之间进行隔离通信。该隔离器允许通过PDIS引脚禁用I2C通信,高逻辑电平时,隔离器将进入待机模式。I2C Isolator 2 Click配备了VIO ISO跳线,允

许您使用隔离的不同逻辑电平工作。默认设置为3V3。此Click板™可以通过VIO SEL跳线选择使用3.3V或5V的逻辑电压电平,这样,3.3V和5V兼容的MCU都可以正确使用通信线。此外,这个Click板™还配备了一个库,包含易于使用的功能和示例代码,可作为进一步开发的参考。

I2C Isolator 2 Click top side image
I2C Isolator 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
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Power Disable
PC8
PWM
NC
NC
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!”

Click board™ 原理图

I2C Isolator 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
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

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

这个库包含了I2C Isolator 2 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • i2cisolator2_write - 这个函数将所需数据写入I2C总线。

  • i2cisolator2_read - 这个函数从I2C总线读取所需数量的数据字节。

  • i2cisolator2_set_slave_address - 这个函数设置从设地址。

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 I2C Isolator 2 Click example
 * 
 * # Description
 * This example showcases how to initialize, configure and use the I2C Isolator 2 click module.
 * The click provides I2C lines and power isolation for slave devices. In order for this 
 * example to work, you need the EEPROM 3 click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and enables the power output.
 * 
 * ## Application Task  
 * Writes the desired message to EEPROM 3 click board and reads it back every 2 seconds.
 * All data is being displayed on the USB UART where you can track the program flow.
 * 
 * @note
 * Make sure to provide the VCC power supply on VCC pin and EEPROM 3 click.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "i2cisolator2.h"

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

#define EEPROM3_MEMORY_ADDRESS   0x10000ul
#define EEPROM3_SLAVE_ADDRESS    0x54
#define EEPROM3_DEMO_TEXT        "MikroE - I2C Isolator 2 with EEPROM 3 click!"

static i2cisolator2_t i2cisolator2;
static log_t logger;

// ------------------------------------------------------ ADDITIONAL FUNCTIONS

err_t eeprom3_write_page( uint32_t address, uint8_t *data_in, uint8_t len )
{
    uint8_t data_buf[ 257 ] = { 0 };
    uint8_t slave_addr = ( uint8_t ) ( ( address >> 16 ) & 0x03 ) | EEPROM3_SLAVE_ADDRESS;
    i2cisolator2_set_slave_address ( &i2cisolator2, slave_addr );
    data_buf[ 0 ] = ( uint8_t ) ( ( address >> 8 ) & 0xFF );
    data_buf[ 1 ] = ( uint8_t ) ( address & 0xFF );
    for ( uint8_t cnt = 0; cnt < len; cnt++ )
    {
        data_buf[ cnt + 2 ] = data_in[ cnt ];
    }
    return i2cisolator2_write( &i2cisolator2, data_buf, len + 2 );
}

err_t eeprom3_read_page( uint32_t address, uint8_t *data_out, uint8_t len )
{
    uint8_t data_buf[ 2 ] = { 0 };
    uint8_t slave_addr = ( uint8_t ) ( ( address >> 16 ) & 0x03 ) | EEPROM3_SLAVE_ADDRESS;
    i2cisolator2_set_slave_address ( &i2cisolator2, slave_addr );
    data_buf[ 0 ] = ( uint8_t ) ( ( address >> 8 ) & 0xFF );
    data_buf[ 1 ] = ( uint8_t ) ( address & 0xFF );
    err_t error_flag = i2cisolator2_write( &i2cisolator2, data_buf, 2 );
    error_flag |= i2cisolator2_read( &i2cisolator2, data_out, len );
    return error_flag;
}
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    i2cisolator2_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.
    i2cisolator2_cfg_setup( &cfg );
    I2CISOLATOR2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    i2cisolator2_init( &i2cisolator2, &cfg );
    
    i2cisolator2_enable_power( &i2cisolator2, I2CISOLATOR2_POWER_ENABLE );
    Delay_ms( 100 );

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( )
{
    uint8_t read_buf[ 100 ] = { 0 };
    if ( I2CISOLATOR2_OK == eeprom3_write_page ( EEPROM3_MEMORY_ADDRESS, EEPROM3_DEMO_TEXT, 
                                                 strlen( EEPROM3_DEMO_TEXT ) ) )
    {
        log_printf( &logger, " Demo text message is written to EEPROM 3 click!\r\n" );
    }
    Delay_ms( 1000 );
    
    if ( I2CISOLATOR2_OK == eeprom3_read_page ( EEPROM3_MEMORY_ADDRESS, read_buf, 
                                                strlen( EEPROM3_DEMO_TEXT ) ) )
    {
        read_buf[ strlen( EEPROM3_DEMO_TEXT ) ] = 0;
        log_printf( &logger, " Read data: \"%s\"\r\n\n", read_buf );
    }
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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