将您的工程解决方案提升到一个新的水平,采用隔离的双向 I2C 兼容通信。
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硬件概览
它是如何工作的?
I2C Isolator Click 基于 ISO1540,这是一款来自德州仪器(Texas Instruments)的 2.5kVrms I2C 数字隔离器。ISO1540 实现了完全隔离的 I2C 接口,支持高达 1MHz 的快速模式加速,并具有两个隔离的双向通道,用于时钟和数据线。与光耦合器相比,它在性能、尺寸和功耗方面具有优势,适用于多主机和可能出现从机时钟拉伸的应用。 通过在 MCU 侧将低电平输出电压抵消到高
于其高电平输入电压的值,实现隔离的双向通信,防止发生标准数字隔离器会出现的内部逻辑锁存。ISO1540 通过使用硅二氧化物(SiO2)屏障的德州仪器电容隔离技术,将逻辑输入和输出缓冲区隔离开来。此外,ISO1540 将双向线路内部分隔为两个单向线路,每个线路通过单通道数字隔离器 进行隔离。这样,每个通道的输出都采用开漏式,以符合 I2C 的开漏技术。当与隔离电
源一起使用时,ISO1540 可以阻挡高电压,隔离地面,并防止噪声电流进入局部地面,干扰或损坏敏感电路。这款 Click 板™可以通过 VCC1 SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 的逻辑电压级别,因此 3.3V 和 5V 兼容的 MCU 均可正确使用通信线路。该 Click 板™配备了一个库,包含易于使用的函数和一个示例代码,可用作开发参考。
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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

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™。
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
此库包含 I2C Isolator Click 驱动程序的 API。
关键功能:
i2cisolator_generic_write
- 通用写入功能。i2cisolator_generic_read
- 通用读取功能。
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
* \brief I2Cisolator Click example
*
* # Description
* This is an example which demonstrates the use of I2C Isolator Click board.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initialization driver enables - I2C,
* sets configuration of TMP007 sensor on IrThermo 2 click and start to write log.
*
* ## Application Task
* In this example we use IrThermo 2 click, measures the temperature with,
* and calculate the temperature in degrees Celsius [ C ].
* Results are being sent to the USART Terminal where you can track their changes.
* All data logs on usb uart each second.
*
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "i2cisolator.h"
/* Register Address */
#define I2CISOLATOR_IRTHERMO2_CONFIGURATION 0x02
#define I2CISOLATOR_IRTHERMO2_OBJECT_TEMPERATURE 0x03
#define I2CISOLATOR_IRTHERMO2_STATUS_MASK_AND_ENABLE 0x05
/* Commands */
#define I2CISOLATOR_IRTHERMO2_CFG_MODEON 0x1000
#define I2CISOLATOR_IRTHERMO2_CFG_ALERTEN 0x0100
#define I2CISOLATOR_IRTHERMO2_CFG_TRANSC 0x0040
#define I2CISOLATOR_IRTHERMO2_CFG_16SAMPLE 0x0800
#define I2CISOLATOR_IRTHERMO2_STAT_ALERTEN 0x8000
#define I2CISOLATOR_IRTHERMO2_STAT_CRTEN 0x4000
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static i2cisolator_t i2cisolator;
static log_t logger;
static float temperature;
// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS
void i2cisolator_get_temperature ( void )
{
uint8_t temp_data[ 2 ];
uint16_t temp;
i2cisolator_generic_read( &i2cisolator, I2CISOLATOR_IRTHERMO2_OBJECT_TEMPERATURE, temp_data, 2 );
temp = temp_data[ 0 ];
temp <<= 8;
temp |= temp_data[ 1 ];
temp >>= 2;
temperature = ( float ) temp;
temperature *= 0.03125;
}
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
i2cisolator_cfg_t cfg;
uint8_t tmp;
/**
* 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.
i2cisolator_cfg_setup( &cfg );
I2CISOLATOR_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
i2cisolator_init( &i2cisolator, &cfg );
log_printf( &logger, " Driver Initialized\r\n" );
log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
Delay_ms( 100 );
tmp = I2CISOLATOR_IRTHERMO2_CFG_MODEON |
I2CISOLATOR_IRTHERMO2_CFG_ALERTEN |
I2CISOLATOR_IRTHERMO2_CFG_TRANSC |
I2CISOLATOR_IRTHERMO2_CFG_16SAMPLE;
i2cisolator_generic_write( &i2cisolator, I2CISOLATOR_IRTHERMO2_CONFIGURATION, &tmp, 1 );
tmp = I2CISOLATOR_IRTHERMO2_STAT_ALERTEN |
I2CISOLATOR_IRTHERMO2_STAT_CRTEN;
i2cisolator_generic_write( &i2cisolator, I2CISOLATOR_IRTHERMO2_STATUS_MASK_AND_ENABLE, &tmp, 1 );
log_printf( &logger, " Configuration\r\n" );
log_printf( &logger, " IrThermo 2 Click\r\n" );
log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
Delay_ms( 100 );
}
void application_task ( void )
{
i2cisolator_get_temperature( );
log_printf( &logger, " Temperature : %0.2f C\r\n", temperature );
log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
Delay_ms( 1000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END