初学者
10 分钟

用AD8318和STM32F031K6精确测量、分析和优化射频功率

射频功率计:信号强度掌控之门

RF Meter Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

RF Meter Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

通过RF仪表,您可以掌握无线环境的控制,将测量和管理射频信号的权力置于您的手中。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RF Meter Click基于AD8318,这是来自Analog Devices的对数检测器/控制器。它是一个解调对数放大器,能够准确地将RF输入信号转换为相应的分贝比例的输出电压。它采用级联放大器链上的渐进压缩技术,每个级别都配备有一个检测器单元。AD8318可以在测量或控制器模式下运行。它保持1MHz至6GHz信号的准确对数符合度,并提供高达8GHz的操作。输入范围通常为60dB,误差小于±1dB,并且具有10ns的响应时间,使其能

够检测45MHz以上的RF脉冲。此外,AD8318配备了一个独立输出的集成温度传感器,可用于温度补偿。AD8318的电压输出传递到MCP3201,这是来自Microchip的连续逼近型12位模数转换器,具有一体化的采样保持电路。该ADC提供单个准差输出,采样速率高达100ksps。为了提供正确的值,该Click board™使用AP7331 LDO线性稳压器为MCP3201提供参考电压。RF Meter使用MCP3201的3线SPI串行接口与主机MCU进行

通信,通过mikroBUS™插座。RF Meter可以使用SPI 模式0或SPI模式1,具体取决于需求。可以通过mikroBUS™插座的OUT引脚读取AD8318的独立温度传感器的读数,输出模拟值。此Click board™可以通过LOGIC LEVEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平进行操作。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确使用通信线路。此外,该Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

RF Meter 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

Temperature 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

RF Meter 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

这个库包含RF Meter Click驱动程序的API。

关键功能:

  • rfmeter_get_signal_strength - 该函数用于计算附近的无线电频率信号强度

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 Rfmeter Click example
 * 
 * # Description
 * Demo app measures and displays signal strenght by using RF Meter click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initalizes SPI, LOG and click drivers.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is an example that shows the capabilities of the RF Meter click by 
 * measuring radio frequency signal strenght.
 * 
 * \author Jovan Stajkovic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rfmeter.h"

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

static rfmeter_t rfmeter;
static log_t logger;
static float signal;

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


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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    rfmeter_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.

    rfmeter_cfg_setup( &cfg );
    RFMETER_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    rfmeter_init( &rfmeter, &cfg );
    log_printf( &logger, "----------------------- \r\n" );
    log_printf( &logger, "    RF Meter Click      \r\n" );
    log_printf( &logger, "----------------------- \r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    signal = rfmeter_get_signal_strenght( &rfmeter, RFMETER_DEF_SLOPE, RFMETER_DEF_INTERCEPT );
    
    log_printf( &logger, "Signal strenght: %.2f dBm \r\n", signal );
    
    Delay_ms( 1000 );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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