安全地与高压工业信号接口,并将其转换为逻辑电平,用于控制机械和流程。
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硬件概览
它是如何工作的?
DIGI IN 2 Click基于Analog Devices的MAX22196,这是一款高性能的八路工业型沉/源数字输入IC。该IC将通道1至8的八个高电压(8V-24V)工业输入转换为标准逻辑电平输出。它集成了串行接口,通过SPI以序列化格式配置和读取数据。每个输入通道可以单独设置为沉(P型)或源(N型)操作,内置的电流限制器可减少功耗,同时符合IEC 61131-2标准。这个Click board™非常适用于各种应用,包括可编程逻辑控制器(PLC)、工厂自动化和过程控制系统。MAX22196的一个显着特点是它能够使用单个电阻器(R7)设置为12kΩ来满足IEC 61131-2 Type 1/3或Type 2数字输入要求。该设备通过允许用户关闭电流沉或源提供了灵活性。此外,每个输入通道都具有可定制的毛刺/去抖滤波器和可选的16位向下计数器,用于增强输入信号处理。MAX22196可以从8V到24V的现场供
电中提取电源,包括一个绿色LED(VOK),用于指示稳定的现场供电的存在。另一个MAX22196的特点是其芯片内的5V线性稳压器,能够向VA头部提供最多20mA的负载电流,该头部未连接。通过FUNC SEL "R"跳线将其位置从OFF设置为ON状态,可以启用芯片内部稳压器。当处于OFF位置时,VA端子呈现5V线性稳压器输出,而处于ON位置时,呈现由mikroBUS电源轨(3.3V或5V)供电的供应输入。关于通信,DIGI IN 2 Click通过SPI与主机MCU进行接口连接,以执行输入数据读取、诊断数据采集和寄存器配置,速度可达12MHz。1-8输入端子的电压与内部参考电压进行比较,以确定字段二进制输出传感器是否为ON(逻辑1)或OFF(逻辑0)。所有八个输入都同时由锁存器LTC或CS引脚的断言进行锁存,并以串行形式通过SPI提供数据。值得注意的是,
MAX22196可以使用ADDR SEL跳线直接访问共享SPI总线上的四个设备,并通过FUNC SEL "D"跳线支持级联。MAX22196还具有故障指示器(FLT引脚),用于向主机MCU传达各种操作错误,包括电源供应欠压、过温条件和CRC错误。READY RDY信号确认了MAX22196已经上电并且正在运行。CRC错误检测默认启用以增强数据完整性,在可寻址和级联SPI配置中尤其有益。为了直观显示其数字输入的状态,该板配有一个3x3的黄色LED驱动器十字架矩阵。位于左下角的第九个LED与VOK LED的功能相同,为板的运行状态提供了快速的视觉参考。此Click board™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平运行。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确地使用通信线路。此外,此Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,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
该库包含 DIGI IN 2 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
digiin2_get_flt_pin
- 此函数用于获取FLT引脚的状态。digiin2_write_reg
- 此函数用于使用SPI串行接口将数据写入所选寄存器。digiin2_read_reg
- 此函数使用SPI串行接口从所选寄存器读取数据字节。
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 DIGI IN 2 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of DIGI IN 2 Click board by reading and
* displaying the state of the channels.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver, performs the click default configuration.
*
* ## Application Task
* Reads and displays on the USB UART the channel state every second.
*
* @author Stefan Ilic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "digiin2.h"
static digiin2_t digiin2;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
digiin2_cfg_t digiin2_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.
digiin2_cfg_setup( &digiin2_cfg );
DIGIIN2_MAP_MIKROBUS( digiin2_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( SPI_MASTER_ERROR == digiin2_init( &digiin2, &digiin2_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( DIGIIN2_ERROR == digiin2_default_cfg ( &digiin2 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
uint8_t channel_data = 0;
digiin2_pulse_latch( &digiin2 );
if ( DIGIIN2_OK == digiin2_read_reg( &digiin2, DIGIIN2_REG_DISTATE, &channel_data ) )
{
if ( channel_data & DIGIIN2_CHANNEL_1_MASK )
{
log_printf( &logger, "Channel 1 counter: HIGH \r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, "Channel 1 counter: LOW \r\n" );
}
if ( channel_data & DIGIIN2_CHANNEL_2_MASK )
{
log_printf( &logger, "Channel 2 counter: HIGH \r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, "Channel 2 counter: LOW \r\n" );
}
if ( channel_data & DIGIIN2_CHANNEL_3_MASK )
{
log_printf( &logger, "Channel 3 counter: HIGH \r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, "Channel 3 counter: LOW \r\n" );
}
if ( channel_data & DIGIIN2_CHANNEL_4_MASK )
{
log_printf( &logger, "Channel 4 counter: HIGH \r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, "Channel 4 counter: LOW \r\n" );
}
if ( channel_data & DIGIIN2_CHANNEL_5_MASK )
{
log_printf( &logger, "Channel 5 counter: HIGH \r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, "Channel 5 counter: LOW \r\n" );
}
if ( channel_data & DIGIIN2_CHANNEL_6_MASK )
{
log_printf( &logger, "Channel 6 counter: HIGH \r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, "Channel 6 counter: LOW \r\n" );
}
if ( channel_data & DIGIIN2_CHANNEL_7_MASK )
{
log_printf( &logger, "Channel 7 counter: HIGH \r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, "Channel 7 counter: LOW \r\n" );
}
if ( channel_data & DIGIIN2_CHANNEL_8_MASK )
{
log_printf( &logger, "Channel 8 counter: HIGH \r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, "Channel 8 counter: LOW \r\n" );
}
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
}
else
{
log_error( &logger, " Read error." );
}
if ( DIGIIN2_PIN_STATE_HIGH == digiin2_get_flt_pin( &digiin2 ) )
{
uint8_t flt_data = 0;
digiin2_read_reg( &digiin2, DIGIIN2_REG_FAULT, &flt_data );
log_printf( &logger, "Fault1 data: 0x%.2X \r\n", ( uint16_t ) flt_data );
digiin2_read_reg( &digiin2, DIGIIN2_REG_FAULT2, &flt_data );
log_printf( &logger, "Fault2 data: 0x%.2X \r\n", ( uint16_t ) flt_data );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
}
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
类别:端口扩展器