通过简单的 1-Wire 接口,使用易于使用的 I/O 扩展器增加更多功能,从而增强您的项目。
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硬件概览
它是如何工作的?
Expand 3 Click基于Analog Devices的DS2408,这是一款8通道可编程I/O扩展器。DS2408具有工厂激光刻录的64位注册号,可将多个相同的Click板连接到同一数据线上。它通过标准的达拉斯半导体1-Wire接口(15.3kbps或100kbps)与主机MCU通信,PIO输出配置为开漏,提供最大100Ω的通态电阻。强大的PIO通道访问通信协议确保PIO输出设置更改无误。它适用于将PIO逻辑状态锁存到外部电路中,例如D/A转换器(DAC)或微控制器数据总线。该Click板通过1-Wire接口与MCU通信,根据定义,1-
Wire接口只需要一根数据线(和地线)与MCU通信。在没有主电源的情况下,数据线也可以为传感器提供寄生电源。1-Wire通信线路被路由到GP SEL跳线,允许1-Wire通信信号传输到mikroBUS™插座的PWM引脚或AN引脚。这些引脚分别标记为OW0和OW1,与SMD跳线位置相同,因此选择所需引脚变得简单直接。此外,用户还可以通过未连接的标头以最适合所需应用的方式和需求外部使用数据线(OW),并具有复位功能。每个DS2408都有自己不可更改且唯一的64位ROM注册号,如前所述,
此号码被工厂激光刻录到芯片中。注册号保证了在多点1-Wire网络环境中的唯一识别和设备寻址。多个DS2408设备可以存在于公共1-Wire总线上,并且可以相互独立运行。DS2408还支持基于可编程PIO条件或上电复位活动的1-Wire条件搜索功能。此Click板可以通过PWR SEL跳线选择3.3V和5V逻辑电压电平。这样,既能使用3.3V又能使用5V逻辑电平的MCU可以正确使用通信线路。但是,Click板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。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G474R 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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
512
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
128k
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™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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 Expand 3 Click 驱动程序的 API。
关键函数:
expand3_write_state
- 将数据写入 PIO 输出锁存状态寄存器,控制 PIO 通道的开漏输出晶体管。expand3_read_last_state
- 读取最近写入 PIO 的数据。expand3_read_current_state
- 读取 PIO 引脚的当前逻辑状态。
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 Expand 3 Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of Expand 3 click board by setting and
* reading the port state.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and performs the click default configuration.
*
* ## Application Task
* Writes a counter data to the port output pins and reads the status of the same port
* input pins approximately every 500ms. All data are displayed on the USB UART.
*
* @note
* The PIO pins are in the open-drain mode, therefore a pull-up resistor must be added
* to each pin. This click board can be used in a combination with an EasyLED [MIKROE-571]
* and EasyPULL [MIKROE-575] boards.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "expand3.h"
static expand3_t expand3;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
expand3_cfg_t expand3_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.
expand3_cfg_setup( &expand3_cfg );
EXPAND3_MAP_MIKROBUS( expand3_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( ONE_WIRE_ERROR == expand3_init( &expand3, &expand3_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( EXPAND3_ERROR == expand3_default_cfg ( &expand3 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
static uint8_t out_state = 0;
static uint8_t in_state = 0;
if ( ( EXPAND3_OK == expand3_write_state ( &expand3, out_state ) ) &&
( EXPAND3_OK == expand3_read_last_state ( &expand3, &out_state ) ) )
{
log_printf( &logger, " Output state: 0x%.2X\r\n\n", out_state++ );
}
if ( EXPAND3_OK == expand3_read_current_state ( &expand3, &in_state ) )
{
log_printf( &logger, " Input state: 0x%.2X\r\n\n", in_state );
}
Delay_ms ( 500 );
}
int main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
// ------------------------------------------------------------------------ END