初学者
10 分钟

使用AD7124-8和STM32F031K6将现实世界的物理量转换为数字数据

具有PGA的八通道隔离Σ-Δ模数转换器

ISO ADC 6 Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

ISO ADC 6 Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

具有隔离能力的高精度模拟数字转换,适用于各种工业和测量应用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ISO ADC 6 Click基于Analog Devices的AD7124-8,这是一个8通道、低噪声、低功耗、24位、σ-ΔADC,以及ADuM341E,一个5kVrms四路数字隔离器。该ADC集成了σ-Δ调制器、缓冲器、参考电压、增益级和片上数字滤波器。它旨在测量宽动态范围、称重、温度测量应用和低频信号。ADC允许多达16个配置或通道,包括模拟输入、参考输入或电源。所有ADC通道都通过A0-15头部可用,具有共同的GND、电源和桥接电源开关(PSW)。您可以通过REF+和REF-引脚添加外部参考。内部参考电压通过

REFOUT引脚输出。同步输入也可通过SNC引脚使用。当使用多个AD7124-8设备时,它允许数字滤波器和模拟调制器的同步。为此,内部时钟可通过CLK引脚获得。或者,可以关闭内部时钟,使该引脚可以提供外部时钟,从而实现同时转换。隔离器将ADC通信线隔离到主机MCU。它具有低传播延迟、低动态功耗、最大保证数据速率100Mbps等特性。该隔离器基于CMOS、单片空芯变压器技术和iCoupler技术。ISO ADC 6 Click使用ADC的标准4线SPI串行接口与主机MCU进行通信,通过隔离器隔离障碍。隔离器使用

高频载波通过隔离屏障传输数据,使用iCoupler芯片尺寸变压器线圈,这些线圈由聚酰亚胺隔离层分隔。ADC可以在三种功率模式下工作,从而允许在1.17sps到19200sps的范围内进行采样。该Click板™只能使用3.3V逻辑电压级别操作。在使用具有不同逻辑电压级别的MCU之前,必须对板进行适当的逻辑电压级别转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

ISO ADC 6 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
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
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ISO ADC 6 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
Board mapper by product8 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

软件支持

库描述

该库包含 ISO ADC 6 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • isoadc6_get_voltage - ISO ADC 6获取电压水平函数

  • isoadc6_get_adc_data - ISO ADC 6获取ADC数据函数

  • isoadc6_set_adc_control - ISO ADC 6设置ADC控制函数

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 main.c
 * @brief ISO ADC 6 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the ISO ADC 6 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 which enables channel 0,
 * puts A0 on positive analog input and A1 on negative analog input,
 * enables internal reference voltage (approximately 2.65V (AVDD = 3.3V)),
 * and also enables bipolar operation mode and puts device on full power mode.
 *
 * ## Application Task
 * The demo application reads the voltage levels from analog input (A0-A1) and displays the results.
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Mikroe Team
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "isoadc6.h"

static isoadc6_t isoadc6;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    isoadc6_cfg_t isoadc6_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.
    isoadc6_cfg_setup( &isoadc6_cfg );
    ISOADC6_MAP_MIKROBUS( isoadc6_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == isoadc6_init( &isoadc6, &isoadc6_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( ISOADC6_ERROR == isoadc6_default_cfg ( &isoadc6 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    float voltage = 0;
    if ( ISOADC6_OK == isoadc6_get_voltage( &isoadc6, &voltage ) )
    {
        log_printf( &logger, " Voltage: %.3f [V]\r\n", voltage );
        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

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