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30 分钟

使用 AD5206 和 STM32G431RB 拥抱电位器的未来

简化电压调整

DIGI POT 8 Click with Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

DIGI POT 8 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G431RB

从音频设备到工业自动化,我们的数字电位器提供了一种电子方式来精细调节参数,提升系统性能和精度。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

DIGI POT 8 Click基于AD5206,这是一款6通道256位置的数字控制设备,执行与模拟器或可变电阻相同的电子调整功能,由Analog Devices提供。AD5206的每个通道包含一个固定电阻,通过滑动触点在由加载到SPI兼容串行输入寄存器的数字代码确定的点上截取固定电阻值100kΩ。滑动触点与固定电阻任一端点之间的电阻随转移到可变电阻(VR)锁存器的数字代码线性变化。AD5206还具有内部上电预设,在上电状态下将滑动触点置于预设的中间位置。

AD5206通过最高频率为10MHz的3线SPI串行接口与MCU通信。每个VR都有其VR锁存器,保存其编程的电阻值。这些VR锁存器从一个内部串行到并行移位寄存器更新,该寄存器从标准3线SPI串行输入数字接口加载。数据字由11位组成,时钟输入串行输入寄存器。前3位被解码,以确定当SPI串行接口的CS引脚返回到逻辑高状态时,哪个VR锁存器加载数据字的最后8位。除了DIGI POT 8上的AD5206之外,此Click板™还具有四个2x3公头。标记为A、

W和B的三个公头分别代表AD5206的相应DIGI POT端子,而标记为VCC和GND的第四个公头代表一个额外的电源输出。标记为W6的滑动端6也可以用作辅助滑动输出,如果需要将滑动回到mikroBUS™,则连接到mikroBUS™插座的AN引脚。此Click板™只能在3.3V逻辑电压电平下运行。使用不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,Click板™配备了一个库,包含函数和示例代码,可作为进一步开发的参考。

DIGI POT 8 Click top side image
DIGI POT 8 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G431RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G431RB front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32k

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Wiper Output
PA15
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
NC
NC
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

DIGI POT 8 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G431RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU front image hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE Cat.1 6 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 Compiler Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU 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 DIGI POT 8 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • digipot8_write_data - DIGI POT 8写入数据功能

  • digipot8_set_wiper_1 - DIGI POT 8设置滑动端1功能

  • digipot8_set_wiper_2 - DIGI POT 8设置滑动端2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 DIGIPOT8 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of DIGI POT 8 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and makes an initial log.
 *
 * ## Application Task
 * Iterates through the entire wiper range and sets all wipers to 
 * the iterator value each second. 
 * The current wiper position will be displayed on USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "digipot8.h"

static digipot8_t digipot8;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    digipot8_cfg_t digipot8_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.

    digipot8_cfg_setup( &digipot8_cfg );
    DIGIPOT8_MAP_MIKROBUS( digipot8_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag  = digipot8_init( &digipot8, &digipot8_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 " );
}

void application_task ( void ) 
{
    for ( uint8_t cnt = DIGIPOT8_WIPER_POSITION_MIN; cnt < DIGIPOT8_WIPER_POSITION_MAX; cnt += 5 )
    {
        digipot8_set_wiper_1 ( &digipot8, cnt );
        digipot8_set_wiper_2 ( &digipot8, cnt );
        digipot8_set_wiper_3 ( &digipot8, cnt );
        digipot8_set_wiper_4 ( &digipot8, cnt );
        digipot8_set_wiper_5 ( &digipot8, cnt );
        digipot8_set_wiper_6 ( &digipot8, cnt );
        log_printf( &logger, " * All wipers position set to %d *\r\n", ( uint16_t ) cnt );
        
        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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