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使用NCV7356和STM32L073RZ设计更紧凑且更具成本效益的CAN解决方案

单线CAN收发器

Single Wire CAN Click with Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

已发布 6月 25, 2024

点击板

Single Wire CAN Click

开发板

Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L073RZ

我们的单线CAN收发器旨在简化低速应用中的通信,减少布线复杂性,并在汽车车身控制模块中实现成本节约。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Single Wire CAN Click基于ON Semiconductor的NCV7356单线CAN收发器,工作电压范围为5V至27V,总线速度高达40 kbps。它可以访问多种模式,例如具有降低主输出电压和降低接收输入电压的正常模式、高速模式、高压唤醒模式或睡眠模式。正常通信的传输比特率为33 Kbit/s,而推荐的高速通信典型比特率为83 kbit/s。在正常传输模式下,单线CAN Click支持受控波形上升和过冲时间,而高速模式仅在总线连接到车外服务节点时运行。单线CAN总线引脚CANH包括一个上拉放大器,用于驱动此Click板™。最小输出驱动能力为50 mA,但输

出短路到地时可达350 mA。正常CANH输出电压在4.4V到5.1V之间。在唤醒模式下,这些幅度增加到9.9V和12.5V。总线从睡眠输入电压阈值唤醒在6.6V到7.9V之间,但为了保持正常通信,阈值为2.1V。CANH引脚也可以作为总线读取放大器。NCV7356D1R2G通过UART接口以9600 bps与MCU通信,使用常用的UART RX和TX引脚。它具有额外的功能,例如通过mikroBUS™的RST和CS引脚路由的操作模式选择MODE 0和MODE 1,通过选择逻辑状态可以选择四种可能的操作模式之一。收发器在每个引脚上提供一个弱内部下拉电流,这导致收发器在

默认情况下进入睡眠模式当未被驱动时。如果没有模式改变,单线CAN Click也可以在典型的250 ms内重新进入睡眠模式。此Click板™通过UART接口与MCU进行数据传输。板载SMD跳线标记为VCC SEL,允许选择与3.3V和5V MCU接口的逻辑电平电压。有关NCV7356D1R2G功能、电气规格和典型性能的更多信息,请参阅附带的数据表。不过,Click板™配备了包含易用功能和使用示例的库,可用作开发的参考。

Single Wire CAN Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO® 

Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,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。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用

连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。

Nucleo 64 with STM32L073RZ MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

192

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™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Mode Selection Pin 0
PC12
RST
Mode Selection Pin 1
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
UART TX
PA2
TX
UART RX
PA3
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Single Wire CAN 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 STM32L073RZ 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 Single Wire CAN Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • singlewirecan_set_operating_mode - 设置NCV7356单线CAN收发器所需工作模式的函数

  • singlewirecan_generic_write - 写入指定字节数的函数

  • singlewirecan_generic_read - 读取所需数据字节数的函数

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 SingleWireCan Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrate the use of Single Wire CAN click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and configures the click for the normal operation mode.
 * 
 * ## Application Task  
 * Depending on the selected mode, it reads all the received data or sends the desired message
 * every 2 seconds.
 * 
 * ## Additional Function
 * - singlewirecan_process ( ) - The general process of collecting the received data.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "singlewirecan.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 500

#define TEXT_TO_SEND "MikroE\r\n"

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

#define DEMO_APP_RECEIVER
// #define DEMO_APP_TRANSMITTER

static singlewirecan_t singlewirecan;
static log_t logger;

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

static void singlewirecan_process ( void )
{
    int32_t rsp_size;
    
    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    uint8_t check_buf_cnt;
    
    rsp_size = singlewirecan_generic_read( &singlewirecan, uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );

    if ( rsp_size >= strlen( TEXT_TO_SEND ) )
    {  
        log_printf( &logger, "Received data: " );
        
        for ( check_buf_cnt = 0; check_buf_cnt < rsp_size; check_buf_cnt++ )
        {
            log_printf( &logger, "%c", uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] );
        }
    }
    Delay_ms ( 100 );
}

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    singlewirecan_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.

    singlewirecan_cfg_setup( &cfg );
    SINGLEWIRECAN_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    singlewirecan_init( &singlewirecan, &cfg );
    Delay_ms ( 100 );

    singlewirecan_set_operating_mode( &singlewirecan, SINGLEWIRECAN_OPERATING_MODE_NORMAL );
    log_info( &logger, "---- Normal Operation Mode ----" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    singlewirecan_process( );
#endif    
    
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    singlewirecan_generic_write( &singlewirecan, TEXT_TO_SEND, 8 );
    log_info( &logger, "---- Data sent ----" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
#endif    
}

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
/*!
 * \file 
 * \brief SingleWireCan Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrate the use of Single Wire CAN click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and configures the click for the normal operation mode.
 * 
 * ## Application Task  
 * Depending on the selected mode, it reads all the received data or sends the desired message
 * every 2 seconds.
 * 
 * ## Additional Function
 * - singlewirecan_process ( ) - The general process of collecting the received data.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "singlewirecan.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 500

#define TEXT_TO_SEND "MikroE\r\n"

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

#define DEMO_APP_RECEIVER
// #define DEMO_APP_TRANSMITTER

static singlewirecan_t singlewirecan;
static log_t logger;

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

static void singlewirecan_process ( void )
{
    int32_t rsp_size;
    
    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    uint8_t check_buf_cnt;
    
    rsp_size = singlewirecan_generic_read( &singlewirecan, uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );

    if ( rsp_size >= strlen( TEXT_TO_SEND ) )
    {  
        log_printf( &logger, "Received data: " );
        
        for ( check_buf_cnt = 0; check_buf_cnt < rsp_size; check_buf_cnt++ )
        {
            log_printf( &logger, "%c", uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] );
        }
    }
    Delay_ms ( 100 );
}

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    singlewirecan_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.

    singlewirecan_cfg_setup( &cfg );
    SINGLEWIRECAN_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    singlewirecan_init( &singlewirecan, &cfg );
    Delay_ms ( 100 );

    singlewirecan_set_operating_mode( &singlewirecan, SINGLEWIRECAN_OPERATING_MODE_NORMAL );
    log_info( &logger, "---- Normal Operation Mode ----" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void )
{
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    singlewirecan_process( );
#endif    
    
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    singlewirecan_generic_write( &singlewirecan, TEXT_TO_SEND, 8 );
    log_info( &logger, "---- Data sent ----" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
#endif    
}

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

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