该解决方案旨在简化传感器数据转换的复杂性,为您的自动化项目提供高效的5V CMOS兼容信号。
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硬件概览
它是如何工作的?
Serializer Click基于MAX31910,这是一款来自Maxim Integrated(现为Analog Devices一部分)的八通道数字输入转换器/序列器,适用于工业和过程自动化中的高通道密度数字输入模块。它具有集成的限流、低通滤波和通道序列化功能。与传统的分立电阻分压器实现相比,输入限流允许显著减少从现场电压电源(典型外部24V)消耗的功率。该器件使用待批专利的电路技术,减少了超出可能输入电流的功率消耗,进一步限制了单独的限流。MAX31910将传感器和开关的24V数字输出转换、调理并序列化为MCU所需的5V CMOS兼容信号。
它提供可编程逻辑控制器(PLC)数字输入模块的前端接口电路。可选择的片上低通滤波器允许基于应用的灵活去抖动和滤波传感器输出。序列器是可堆叠的,因此可以将任意数量的输入通道(IN1-IN8)序列化并通过一个SPI兼容端口输出。序列器输入(IN1-IN8)通过监测传感器输出的电压和电流来感知现场传感器的状态(开启与关闭)。这些输入引脚上的电流随着输入电压的升高而线性增加,直到达到电流钳位设置的限值(由板载电位器设置)。超过此点的任何电压增加不会进一步增加输入电流。Serializer Click通过安装了数字隔离器
(ISO7741和LTV-817S)的配置与MCU通过标准SPI接口通信。此外,它使用mikroBUS™插座的FLT引脚作为“故障”指示器,当发生过温或欠压等故障时立即通知主机。它还有一个标记为DB的双通道开关,用于确定当前的开关频率。根据开关位置自动选择当前开关时钟周期。此Click板™可通过VCC SEL跳线选择使用3.3V或5V逻辑电压水平,这样,既3.3V又5V的MCU都可以正确使用通信线路。此外,此Click板™配备了包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 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 Serializer Click 驱动程序的 API。
关键功能:
serializer_get_flt_pin
- 该功能返回故障引脚的逻辑状态serializer_read_input
- 该功能通过SPI串行接口读取输入数据,并通过验证CRC字节检查数据完整性。
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 Serializer Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of a Serializer Click board by reading
* the state of all inputs and displaying the results on the USB UART.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and logger.
*
* ## Application Task
* Reads the state of all inputs and displays the results on the USB UART
* approximately once per second. Also, if there's any fault indication detected,
* it will be displayed accordingly.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "serializer.h"
static serializer_t serializer;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
serializer_cfg_t serializer_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.
serializer_cfg_setup( &serializer_cfg );
SERIALIZER_MAP_MIKROBUS( serializer_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( SPI_MASTER_ERROR == serializer_init( &serializer, &serializer_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
uint8_t input_data = 0;
err_t status = serializer_read_input ( &serializer, &input_data );
if ( SERIALIZER_ERROR != status )
{
for ( uint8_t cnt = 0; cnt < 8; cnt++ )
{
log_printf( &logger, " IN%u: %s\r\n", ( uint16_t ) cnt + 1,
( char * ) ( ( input_data & ( 1 << cnt ) ) ? "High" : "Low" ) );
}
if ( status & SERIALIZER_STATUS_UNDERVOLTAGE )
{
log_info( &logger, "Undervoltage fault" );
}
if ( status & SERIALIZER_STATUS_OVERTEMPERATURE )
{
log_info( &logger, "Overtemperature fault" );
}
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:测量