中级
30 分钟

通过使用SRD-5VDC-SL-C和STM32F446RE简化复杂的控制任务

安静、可靠、高效:切换的未来已到来!

Relay 3 Click with Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

Relay 3 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F446RE

利用单刀双掷继电器增强您的自动化和控制项目,可完美管理具有精密复杂开关场景。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Relay 3 Click基于Songle Relays的SRD-05VDC-SL-C,这是一款小型继电器。这些是可靠的继电器,封装在密封的塑料外壳中,提供良好的隔离性。尽管尺寸较小,SRD-05VDC-SL-C继电器能够承受高达7A和220V交流/28V直流。它可以承受高达105次的负载操作,甚至可以承受107次的无负载操作。这个继电器是单刀双掷类型的:当线圈通电时,它会吸引内部切换元件并关闭其中一个触点,同时打开另一个触点。通常闭合触点通常标记为NC,而通常断开触点标记为NO。这些继电器设计成它们的线圈可以很容易地由相对较低的电流和电压激活。SRD-05VDC-SL-C继电器可以使用5V工作,因此

很适合由MCU引脚激活。然而,为了为激活提供足够的电流,必须使用额外的MOSFET。两个MOSFET的栅极(每个继电器一个)由MCU引脚控制,因此路由到mikroBUS™上。这些栅极路由到mikroBUS™的RST和CS引脚,并分别标记为RE1和RE2。有两个LED(黄色),用于指示继电器的活动状态。当电流流经MOSFET时,线圈将被激活,并且继电器将被激活。这个电流也流过这些LED,表明继电器处于活动状态。LED根据它们连接到的继电器进行标记:REL1用于继电器1,REL2用于继电器2。一个肖特基二极管连接在继电器线圈上,防止由于线圈的惯性而产生的反

电动势。反电动势可能对电路产生不利影响,并可能损坏控制电路。该二极管是反向连接的,允许反电动势通过继电器线圈放电。每个继电器配有3针螺钉端子,额定电流高达6A。因此,通过连接负载的最大电流不应超过此值。然而,如上所述,高电流会对继电器本身的寿命产生负面影响,因此应避免切换大电流。螺钉端子的中间极连接到继电器的公共端(COM),而另外两个极是继电器的NC和NO触点。拥有NC和NO触点对于扩展Relay 3 Click的实现可能性是有用的。

Relay 3 Click top side image
Relay 3 Click bottom side image

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。

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

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™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Relay 1 Control
PC12
RST
Relay 2 Control
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Relay 3 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 STM32F446RE 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

该库包含用于Relay 3 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • relay3_relay_on - 此函数打开Click上的第1或第2个继电器。

  • relay3_relay_off - 此函数关闭Click上的第1或第2个继电器。

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 Relay 3 Click example
 * 
 * # Description
 * This example starts off with the initialization and configuration of the click and logger
 * modules and later on showcases how to turn specified relays ON/OFF using the output pins. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * This function initialises and configures the logger and click modules.
 * 
 * ## Application Task  
 * This function turns on the 1st and the 2nd relay and then turns them both off.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "relay3.h"

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

static relay3_t relay3;
static log_t logger;

static int case1_switch = 0;
static int case2_switch = 0;
static int case3_switch = 0;

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

static void case_1 ( )
{
    if ( case1_switch == 0 )
    {
        relay3_relay_on( &relay3, RELAY3_RELAY_1 );
        log_printf( &logger, "   Relay_1 ON.   \r\n" );

        case1_switch++;
    }
    else if ( case1_switch == 1 )
    {
        relay3_relay_off( &relay3, RELAY3_RELAY_1 );
        log_printf( &logger, "   Relay_1 OFF.   \r\n" );

        case1_switch--;
    }
}

static void case_2 ( )
{
    if ( case2_switch == 0 )
    {
        relay3_relay_on( &relay3, RELAY3_RELAY_2 );
        log_printf( &logger, "   Relay_2 ON.   \r\n" );
        
        case2_switch++;
    }
    else if ( case2_switch == 1 )
    {
        relay3_relay_off( &relay3, RELAY3_RELAY_2 );
        log_printf( &logger, "   Relay_2 OFF.   \r\n" );

        case2_switch--;
    }
}

static void case_3 ( ) 
{
    if ( case3_switch == 0 )
    {
        relay3_relay_on( &relay3, RELAY3_BOTH_RELAYS );
        log_printf( &logger, "   Both relays ON.   \r\n" );

        case3_switch++;
    }
    else if ( case3_switch == 1 )
    {
        relay3_relay_off( &relay3, RELAY3_BOTH_RELAYS );
        log_printf( &logger, "   Both relays OFF.   \r\n" );

        case3_switch--;
    }
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    relay3_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.

    relay3_cfg_setup( &cfg );
    RELAY3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    relay3_init( &relay3, &cfg );
}

void application_task ( )
{
    case_1( );
    Delay_ms( 1000 );

    case_2( );
    Delay_ms( 1000 );

    case_3( );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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