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30 分钟

使用 MAX14661 和 STM32G071RB 管理众多模拟信号

一条路径,多种目的地

MUX 5 Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

MUX 5 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

简化多个模拟信号在单一传输路径上的连接,提高效率并减少数据传输的复杂性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

MUX 5 Click 基于 Analog Devices 的 MAX14661,这是一个串行控制的双通道模拟多路复用器。它允许任意16个引脚以任何组合同时连接到任何公共引脚,并路由到 mikroBUS™ 插座的 AN 或 INT 引脚。MAX14661 具有 Beyond-the-Rails™ 功能,这主要通过消除多电源轨的需求简化了模拟设计,并允许 ±5.5V 信号在任何电源配置下通过。它集成了偏置电路,可以在低电压电源下切换高电压(±25V)信号,同时具有低导通电阻和快速带宽速度。此 Click board™

 非常适合音频和数据多路复用、接口终端、开关、工业测量和仪器系统。MAX14661 允许使用 I2C 和 SPI 接口。两种模式都提供每个独立开关的单独控制,以便可以应用任何组合的开关。选择可以通过将标记为 COMM SEL 的 SMD 跳线定位在适当位置来完成。注意,所有跳线的位置必须在同一侧,否则 Click board™ 可能变得无响应。在选择 I2C 接口时,MAX14661 允许使用标记为 ADDR SEL 的 SMD 跳线选择其 I2C 从地址的最低有效位 (LSB)。此 Click board™ 还具有一个附加的

低电平有效关断引脚,连接到 mikroBUS™ 插座的 RST 引脚。当该引脚设置为低逻辑状态时,所有寄存器都将被清除,所有开关都将打开,串行接口将不可用。此 Click board™ 可以通过 VCC SEL 跳线选择 3.3V 或 5V 逻辑电压电平进行操作。这样,3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。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,可作为进一步开发的参考。

MUX 5 Click top side image
MUX 5 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

B Channel Common Signal
PC0
AN
Shutdown
PC12
RST
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
A Channel Common Signal
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clcok
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

原理图

MUX 5 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

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 MUX 5 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • mux5_i2c_write_register - 此函数通过 I2C 串行接口向选定的寄存器写入所需的数据

  • mux5_i2c_read_register - 此函数通过 I2C 串行接口从选定的寄存器读取数据

  • mux5_set_channels_state - 此函数设置用 @b ch_mask 选择的通道的所需 @b ch_state

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 MUX 5 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of MUX 5 click board by mapping the common connection
 * A and B to different channels every 5 seconds.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Maps the common connection A and B to different channels every 5 seconds, and displays
 * the channels state on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mux5.h"

static mux5_t mux5;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    mux5_cfg_t mux5_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.
    mux5_cfg_setup( &mux5_cfg );
    MUX5_MAP_MIKROBUS( mux5_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( MUX5_OK != mux5_init( &mux5, &mux5_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( MUX5_OK != mux5_default_cfg ( &mux5 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    static uint8_t ch_num = 0;
    if ( MUX5_OK == mux5_set_channels_state ( &mux5, MUX5_CHANNEL_ALL, MUX5_CHANNEL_STATE_HIGH_Z ) )
    {
        log_printf ( &logger, " All channels disconnected\r\n" );
    }
    Delay_ms ( 1000 );
    if ( MUX5_OK == mux5_set_channels_state ( &mux5, MUX5_CHANNEL_1 << ch_num, MUX5_CHANNEL_STATE_COM_A ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Channel %u connected to COM_A\r\n", ( uint16_t ) ( ch_num + 1 ) );
    }
    if ( MUX5_OK == mux5_set_channels_state ( &mux5, MUX5_CHANNEL_16 >> ch_num, MUX5_CHANNEL_STATE_COM_B ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Channel %u connected to COM_B\r\n\n", ( uint16_t ) ( 16 - ch_num ) );
    }
    if ( ++ch_num >= 16 )
    {
        ch_num = 0;
    }
    Delay_ms ( 4000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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