初学者
10 分钟

使用RK1191110001和STM32F031K6提供可靠且精确的电压输出控制

确保即使是最微小的调整也能被精确数字化并反映在电压输出中

POT 3 Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

POT 3 Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

将物理POT调整转换为精确的电压参考输出,适用于工业和业余爱好者设置中的敏感项目,在这些项目中,易用性和可靠性至关重要。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

POT 3 Click基于MCP1501,这是Microchip提供的精密电压参考IC,用于提供2.048V的电压。该电压被引至标有VREF SEL的小型SMD跳线。通过将跳线移动到2V位置,将2.048V应用到电位器的一端。否则,电位器将连接到mikroBUS™的3.3V电源轨。电位器的另一端连接到GND,允许选择从0V到VREF(从0到2.048V或从0到3.3V范围)的电压。可调电压可在mikroBUS™的AN引脚和MCP3201的+输入引脚上获得。电位器本身标有RK1191110001。这是来自Alps Alpine的高品质电位器。该公司以其在许多行业中使用的高品质电机

组件而闻名。电位器具有碳基电阻表面,电阻为10kΩ。它是一种单圈线性电位器,当处于中间位置时,电阻的50%被实现。其旋转旋钮不固定:电位器具有15mm的轴和与之匹配形状的旋钮,包含在Click board™的包装中。电位器的输出被馈送到OPA344的非反相输入端,这是来自德州仪器的轨到轨单电源运算放大器。这款运算放大器是这个设计的完美选择,因为它允许轨到轨运算,使用5V的单电源,并具有稳定的单位增益。OPA344用作缓冲器,提供恒定的输入和输出阻抗。没有缓冲器,可变阻抗会影响参考电压。参考电压IC可以提供少

于10mA的电流,超过2mA的输出电流会导致明显的电压下降。因此,OPA344确保电路的良好稳定性。这个Click board™的第二部分由MCP3201 IC组成,这是来自Microchip的众所周知的12位ADC。电位器的末端连接在GND和VREF之间,而来自游标的缓冲电压连接到MCP3201的IN+引脚。VREF也连接到MCP3201的参考电压输入引脚。这样,无论选择的VREF电压如何,始终使用ADC的整个范围。MCP3201的SPI线路已经引出到mikroBUS™上,以便MCU可以轻松读取值。

POT 3 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

Analog Output
PA0
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PA4
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
NC
NC
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
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

POT 3 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 这个库包含了POT 3 Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • pot3_read_adc - 该函数读取AD转换的结果。

  • pot3_read_avg_adc - 该函数读取AD转换的平均结果。

  • pot3_get_vout - 该函数返回计算为毫伏的VOUT值。

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 Pot3 Click example
 * 
 * # Description
 * This application reads voltage value, calculates it to millivolts and then 
 * logs it to the uart terminal.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes devices module.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads VOUT value calculated to millivolts with 2000 conversions
 * included in one measurement cycle.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pot3.h"

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

static pot3_t pot3;
static log_t logger;

static uint16_t voltage_mv;
static uint16_t voltage_old;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    pot3_cfg_t pot3_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.

    pot3_cfg_setup( &pot3_cfg );
    POT3_MAP_MIKROBUS( pot3_cfg, MIKROBUS_1 );
    pot3_init( &pot3, &pot3_cfg );

	voltage_old = 0;
}

void application_task ( void )
{
	voltage_mv = pot3_get_vout( &pot3, POT3_VREF_2V, 2000);
	
	if (voltage_mv != voltage_old)
	{
		log_printf(&logger, " VOUT : %d mV\r\n", voltage_mv);
	}

	voltage_old = voltage_mv;
}

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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