初学者
10 分钟

使用ADS127L11和STM32F031K6将模拟输入提供清晰、准确的数字输出

从波形到奇迹:以无与伦比的精度转换信号

ADC 23 Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

ADC 23 Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

释放模拟信号的全部潜力,它们将转化为数字清晰度的领域,在信号转换方面树立新的标准。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ADC 23 Click 基于德州仪器的 ADS127L11,这是一款宽带 24 位 Δ-Σ 模数转换器。数字滤波器可配置为宽带或低延迟操作,以优化宽带交流性能或直流信号的数据吞吐量。它经过优化,可在低功耗下提供高分辨率。Δ-Σ 解调器生成低分辨率、高频数据,然后去除噪声。数字滤波器同时抽取和滤波调制器数据,从而提供高分辨率的最终输出数据。ADS127L11 集成了输入和参考缓冲器,以减少信号负载。您可以选择板载 ADR4525,这是来自 Analog Devices 的超低噪声高精度电压参考,作为参考电压。或者,您可

以通过 VEXT 接头选择外部电压参考。选择可以通过 VREF SEL 跳线进行。默认设置为 2.5V 的内部电压参考。ADC 可以使用外部时钟或内部振荡器操作。高速度模式下时钟的标称值为 25.6MHz,低速度模式下为 3.2MHz。您可以通过 CLK 接头添加外部振荡器。ADC 的模拟输入是差分的,输入定义为差分电压,为获得最佳性能,您应该驱动差分信号输入。为此,ADC 23 Click 配备了两个 SMA 连接器。ADC 23 Click 使用标准的 4 线 SPI 串行接口与主 MCU 通信,支持 SPI 模式 1。ADC 可以通过 

RST 引脚复位。启动 STR 引脚同步数字处理,如果 STR 引脚处于高电平逻辑状态,ADC 立即开始转换,每次转换时数据准备 DRY 引脚脉冲。延迟定义为从同步到 DRY 引脚下降沿的时间。此 Click board™ 可以通过 VCC SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平。这样,3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,这款 Click board™ 配备了包含易于使用的功能和示例代码的库,可用于进一步开发。

ADC 23 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成

ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源

指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

32

RAM (字节)

4096

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。

Click Shield for Nucleo-32 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset / ID SEL
PA11
RST
SPI Select / ID COMM
PA4
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Conversion Start
PA8
PWM
Data Ready
PA12
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

ADC 23 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly
Nucleo 144 with STM32L4A6ZG MCU front image hardware assembly
Stepper 22 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Stepper 22 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-32 with STM32 MCU Access 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 image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
STM32 M4 Clicker HA MCU/Select 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 ADC 23 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • adc23_get_voltage - ADC 23 读取电压水平功能。

  • adc23_read_conversion_data - ADC 23 读取转换数据功能。

  • adc23_start_conversion - ADC 23 开始转换功能。

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 ADC 23 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the ADC 23 Click board™ 
 * by reading and writing data by using SPI serial interface and reading results of AD conversion.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of SPI module and log UART.
 * After driver initialization, the app executes a default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * The demo application reads the voltage levels from analog input and displays the results.
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "adc23.h"

static adc23_t adc23;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    adc23_cfg_t adc23_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.
    adc23_cfg_setup( &adc23_cfg );
    ADC23_MAP_MIKROBUS( adc23_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == adc23_init( &adc23, &adc23_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( ADC23_ERROR == adc23_default_cfg ( &adc23 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    static float voltage = 0.0;
    if ( ADC23_OK == adc23_get_voltage( &adc23, &voltage ) )
    {
        log_printf( &logger, " Voltage : %.2f [mV]\r\n", voltage );
        Delay_ms( 1000 );
    } 
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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