初学者
10 分钟

通过结合三个TL3215系列触觉开关和ATmega1284,在工业环境中实现精确控制和操作确认

简单有效的触觉开关集成

Button 3 Click with EasyAVR v8

已发布 8月 06, 2024

点击板

Button 3 Click

开发板

EasyAVR v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega1284

通过高性能触觉开关,在消费电子、工业设备和汽车系统中实现可靠的触觉输入控制

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Button 3 Click 基于三个触觉开关,属于 E-Switch 的 TL3215 系列触觉开关。每个特定开关都有几个关键特性,其部件编号为 TL3215AF160BQ/TL3215AF160RQ/TL3215AF160GQ。部件编号中的 “TL” 表示它属于 TL 系列,以其高可靠性和一致性能著称。型号“3215” 是其坚固结构和设计的证明。它包括一个 2mm 的执行器选项(‘A’),确保精确和响应操作。‘F160’ 表示 160gf 的动作力,提供了既不太硬也不太软的平衡触觉反馈,从而防止意外按压,同时保持用户友好性。‘B/R/G’ 表示开关的蓝色/红色/绿色,使其易于识别,而‘Q’ 表示使用银触点材料,以其优良的导电性和耐久性著称。在规格方面,这些开关的电气额定值为 50mA,12VDC,其电气和机械寿命为 1,000,000 次循环,确

保了在各种应用中的长寿命和可靠性。起始接触电阻最大为 100mΩ,而绝缘电阻在 500VDC 时为 100MΩ,突出其优异的电气隔离性能。该开关还具有 250VAC 1 分钟的介电强度,并在 -40°C 到 85°C 的温度范围内高效运行。触点布置为单刀单掷(SPST),提供简洁的开关功能。此外,该版本的集成 LED 在 20mA 的正向电流下工作,典型的正向电压为 3V,典型的光强度为 100mcd,确保了开关状态的清晰可见。这种 Click board™ 采用支持新推出的 MIKROE 功能 “Click Snap” 的独特格式设计。与标准化版本的 Click boards 不同,此功能使主要传感器区域可以通过折断 PCB 变为可移动,开辟了许多新的实现可能性。由于 Snap 功能,开关可以通过直接访问标记为 1-8 的引脚信号自主运行。此外,Snap 部分

包括指定和固定的螺孔位置,使用户能够在所需位置固定 Snap 板。Button 3 Click 使用 I2C 接口通过 TCA6408A 端口扩展器与主机 MCU 通信。此端口扩展器允许控制所有按钮及其控制信号,包括专用于检测按钮按压的信号(每当触觉开关激活时向主机 MCU 提供中断信号(INT))和控制 TL3215 上 LED 的信号。除了 I2C 接口引脚外,端口扩展器还使用复位(RST)引脚和用于 I2C 地址选择的跳线,ADDR SEL。此 Click board™ 可以选择通过 VCC SEL 跳线使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平。因此,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,这款 Click board™ 配备了包含易用功能的库和示例代码,可作为进一步开发的参考。

Button 3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

EasyAVR v8 是一款开发板,专为快速开发基于 8 位 AVR 微控制器 (MCU) 的嵌入式应用而设计。从头重新设计,EasyAVR v8 提供了一套熟悉的标准功能,以及第八代开发板的某些新功能:通过 WiFi 网络进行编程和调试,USB-C 连接器提供的连接性,支持多种不同的 MCU 等。开发板的设计理念是开发人员在应用开发过程中可能需要的一切,遵循瑞士军刀的概念:高度先进的编程/调试模块、可靠的电源模块和 USB-UART 连接选项。EasyAVR v8 板提供几种不同的 DIP 插槽,涵盖了广泛的 8 位 AVR MCU,从只有八个引脚的最小 AVR MCU 设备到 40 引脚的“大型”设

备。该开发板支持成熟的 mikroBUS™ 连接标准,提供五个 mikroBUS™ 插槽,可访问大量的 Click 板™。EasyAVR v8 提供了两种显示选项,即使是最基本的 8 位 AVR MCU 设备也可以利用这些显示选项显示图形或文本内容。其中一个是 1x20 图形显示连接器,兼容基于 KS108(或兼容)显示驱动器的熟悉图形液晶显示屏 (GLCD),以及包含 TFT 彩色显示屏 MI0283QT-9A 的 EasyTFT 板,该显示屏由 ILI9341 显示控制器驱动,能够显示高级图形内容。另一个选项是 2x16 字符 LCD 模块,这是一种四位显示模块,具有嵌入式字符显示控制器,操作时仅需主 MCU 最

小的处理能力。提供了一系列有用的交互选项:具有可选择按压级别的高质量按钮、LED、上拉/下拉 DIP 开关等。所有这些功能都集成在一个开发板上,采用创新的制造技术,提供流畅和沉浸式的工作体验。EasyAVR v8 开发板也是 MIKROE 快速开发生态系统的重要组成部分。MIKROE 软件工具链本机支持,由数百种不同的 Click 板™ 设计支持,其数量每天都在增加,涵盖了许多不同的原型和开发方面,从而节省了宝贵的开发时间。

EasyAVR v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

ATmega1284

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

16384

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PA4
RST
ID COMM
PB4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Interrupt
PD2
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PC0
SCL
I2C Data
PC1
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Button 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyAVR v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyAVR v8作为您的开发板开始。

EasyAVR v8 front image hardware assembly
Stepper 24 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
Stepper 24 Click complete accessories setup image hardware assembly
EasyAVR v8 Access DIP MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto DIP image step 7 hardware assembly
EasyPIC PRO v7a Display Selection Necto Step hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image 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 Button 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • button3_toggle_red_led - 此函数通过切换RK引脚的逻辑状态来切换红色按钮LED。

  • button3_toggle_green_led - 此函数通过切换GK引脚的逻辑状态来切换绿色按钮LED。

  • button3_toggle_blue_led - 此函数通过切换BK引脚的逻辑状态来切换蓝色按钮LED。

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 Button 3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Button 3 click board by toggling a button
 * LED and its switch state on a button press.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Toggles a button LED and its switch state on a button press and displays the state
 * on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "button3.h"

static button3_t button3;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    button3_cfg_t button3_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.
    button3_cfg_setup( &button3_cfg );
    BUTTON3_MAP_MIKROBUS( button3_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == button3_init( &button3, &button3_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( BUTTON3_ERROR == button3_default_cfg ( &button3 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf ( &logger, " Press button to change switch state\r\n\n" );
    log_printf ( &logger, " RED SWITCH OFF\r\n\n" );
    log_printf ( &logger, " GREEN SWITCH OFF\r\n\n" );
    log_printf ( &logger, " BLUE SWITCH OFF\r\n\n" );
}

void application_task ( void ) 
{
    static uint8_t red_switch_state = BUTTON3_SWITCH_OFF;
    static uint8_t green_switch_state = BUTTON3_SWITCH_OFF;
    static uint8_t blue_switch_state = BUTTON3_SWITCH_OFF;
    uint8_t switch_state = BUTTON3_SWITCH_OFF;

    if ( BUTTON3_PIN_STATE_LOW == button3_get_int_pin ( &button3 ) )
    {
        if ( ( BUTTON3_OK == button3_get_red_button ( &button3, &switch_state ) ) && 
             ( BUTTON3_BUTTON_PRESSED == switch_state ) )
        {
            button3_toggle_red_led ( &button3 );
            red_switch_state ^= BUTTON3_SWITCH_ON;
            if ( BUTTON3_SWITCH_ON == red_switch_state )
            {
                log_printf ( &logger, " RED SWITCH ON\r\n\n" );
            }
            else
            {
                log_printf ( &logger, " RED SWITCH OFF\r\n\n" );
            }
        }
        if ( ( BUTTON3_OK == button3_get_green_button ( &button3, &switch_state ) ) && 
             ( BUTTON3_BUTTON_PRESSED == switch_state ) )
        {
            button3_toggle_green_led ( &button3 );
            green_switch_state ^= BUTTON3_SWITCH_ON;
            if ( BUTTON3_SWITCH_ON == green_switch_state )
            {
                log_printf ( &logger, " GREEN SWITCH ON\r\n\n" );
            }
            else
            {
                log_printf ( &logger, " GREEN SWITCH OFF\r\n\n" );
            }
        }
        if ( ( BUTTON3_OK == button3_get_blue_button ( &button3, &switch_state ) ) && 
             ( BUTTON3_BUTTON_PRESSED == switch_state ) )
        {
            button3_toggle_blue_led ( &button3 );
            blue_switch_state ^= BUTTON3_SWITCH_ON;
            if ( BUTTON3_SWITCH_ON == blue_switch_state )
            {
                log_printf ( &logger, " BLUE SWITCH ON\r\n\n" );
            }
            else
            {
                log_printf ( &logger, " BLUE SWITCH OFF\r\n\n" );
            }
        }
        Delay_ms ( 100 );
    }
}

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

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资源

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