初学者
10 分钟

使用基于EC12D1564402和STM32F031K6的视觉旋钮位置指示器升级用户界面体验

踏入精确与风格的世界

ROTARY Y Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

ROTARY Y Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

揭示一个新的控制和精致的时代,拥抱我们卓越的旋钮解决方案,以明亮的黄色LED签名为特色。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ROTARY Y Click基于来自德州仪器的两个SN74HC595可通过SPI配置的8位移位寄存器,结合高品质的旋转编码器EC12D1564402,使您能够在设计中添加精密输入旋钮。EC12D1564402增量式旋转编码器被一个环形的16个黄色LED所环绕,其中单次旋转被分成15个离散步骤(与电位器相比,旋转编码器可以连续旋转)。这个Click board™是构建各种需要精密输入的HMI应用的理想解决方案,同时也适用于任何应用的一些有趣的视觉效果。

正如前面提到的,这个Click board™使用的是ALPS的EC12D1564402,它是一个带有按键的15脉冲增量式旋转编码器。这个编码器具有独特的机械规格(其内部开关的去抖时间为2ms),并且可以承受多达30,000次的切换周期。支持去抖动电路允许在输出完全触发之前使接点稳定。SN74HC595通过标准SPI接口控制环绕编码器的每个LED,最大频率为5MHz。旋转编码器输出A和 B信号(互相反相)在两个mikroBUS™线上,AN和PWM引脚上,与按键

接点一起通过 mikroBUS™插座的中断线输出。SN74HC595还具有通过RST mikroBUS™线使用的复位功能。这个Click board™可以通过PWR SEL跳线选择3.3V和5V逻辑电压级别来操作。这样,既可以使用3.3V又可以使用5V的MCU来正确使用通信线路。然而,这个Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可以用作进一步开发的参考。

ROTARY Y 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

Encoder Output B
PA0
AN
Reset
PA11
RST
SPI Chip Select
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
Encoder Output A
PA8
PWM
Knob Detection
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

ROTARY Y 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

这个库包含了 ROTARY Y Click 驱动器的 API。

关键功能:

  • rotaryy_generic_transfer - ROTARY Y 数据传输功能。

  • rotaryy_turn_on_led_by_position - 根据位置打开 LED 的功能。

  • rotaryy_button_push - 如果按钮被按下则返回 1,否则返回 0 的功能。

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 Rotary Y Click example
 *
 * # Description
 * The demo application controls led on click with rotary on board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes SPI driver, set initial states, 
 * set RST logic high and performs device configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Show functionality of Rotary Y Click, rotating and turn on/off led's,
 * using the SPI interface.
 *
 * @note
 * In orther to use all of the clicks functionality, pull down INT pin.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rotaryy.h"

static rotaryy_t rotaryy;
static log_t logger;

static uint8_t start_status;
static uint8_t old_state;
static uint8_t new_state;
static uint8_t old__rot_state;
static uint8_t new_rotate_state;
static uint8_t led_state;
static uint16_t led_data;

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    rotaryy_cfg_t rotaryy_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.

    rotaryy_cfg_setup( &rotaryy_cfg );
    ROTARYY_MAP_MIKROBUS( rotaryy_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = rotaryy_init( &rotaryy, &rotaryy_cfg );
    if ( init_flag == SPI_MASTER_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    log_info( &logger, " Application Task " );
    
    led_data = 0x0001;
    old_state = 0;
    new_state = 1;
    old__rot_state = 0;
    new_rotate_state = 1;
}

void application_task ( void ) {
    rotaryy_turn_on_led_by_data( &rotaryy, led_data );

//     Push button
    if ( rotaryy_button_push( &rotaryy ) ) {
        new_state = 1;
        if ( new_state == 1 && old_state == 0 ) {
            old_state = 1;
            led_state = ( led_state + 1 ) % 5;
            if ( led_state == 4 ) {
                for ( old_state = 0; old_state < 17; old_state++ ) {
                    rotaryy_turn_on_led_by_data( &rotaryy, 0xAAAA );
                    Delay_ms( 100 );
                    rotaryy_turn_on_led_by_data( &rotaryy, 0x5555 );
                    Delay_ms( 100 );
                }

                for ( old_state = 0; old_state < 17; old_state++ ) {
                    rotaryy_turn_on_led_by_position( &rotaryy, old_state );
                    Delay_ms( 100 );
                }

                led_state = 0;
                led_data = rotaryy_get_led_data( led_state );
            }
            else {
                led_data = rotaryy_get_led_data( led_state );
            }
        }
    }
    else {
        old_state = 0;
    }

//     Rotate Clockwise and CounterClockwise
    if ( rotaryy_get_eca_state( &rotaryy ) == rotaryy_get_ecb_state( &rotaryy ) ) {
        old__rot_state = 0;
        start_status = rotaryy_get_eca_state( &rotaryy ) && rotaryy_get_ecb_state( &rotaryy );
    }
    else {
        new_rotate_state = 1;
        if ( new_rotate_state != old__rot_state ) {
            old__rot_state = 1;
            if ( start_status != rotaryy_get_eca_state( &rotaryy ) ) {
                led_data = ( led_data << 1 ) | ( led_data >> 15 );
            }
            else {
                led_data = ( led_data >> 1 ) | ( led_data << 15 );
            }
        }
    }
}

void main ( void ) {
    application_init( );

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

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

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