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30 分钟

使用 MAX14937 和 STM32L496AG 提供数字 I2C 信号的电气隔离

完全 I2C 接口隔离

I2C Isolator 4 Click with Discovery kit with STM32L496AG MCU

已发布 7月 22, 2025

点击板

I2C Isolator 4 Click

开发板

Discovery kit with STM32L496AG MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L496AG

完全隔离的I2C接口。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

I2C Isolator 4 Click 基于Analog Devices的MAX14937,这是一款双通道、5kVRMS I2C数字隔离器。MAX14937在隔离屏障两侧双向缓冲两个I2C信号,并支持I2C时钟拉伸,同时提供5kVrms的电气隔离。它在不同电源域的电路之间传输数字信号,可在环境温度下工

作,具有无故障操作、优异的可靠性和超长的使用寿命。宽温度范围和高隔离电压使该器件非常适用于恶劣的工业环境。这款Click板™还拥有两个标记为VIN和SDA/SCL的端子,位于Click板™底部,其中VIN表示隔离器的B侧电源,而另一个对应于隔离的双向逻辑总线端

子。此Click板™可以在3.3V或5V逻辑电压电平下工作,通过VCC SEL跳线选择。这使得3.3V和5V兼容的MCU都可以正确使用通信线路。此外,该Click板™还配备了一个库,包含易于使用的功能和示例代码,可作为进一步开发的参考。

I2C Isolator 4 Click hardware overview image

功能概述

开发板

32L496GDISCOVERY Discovery 套件是一款功能全面的演示和开发平台,专为搭载 Arm® Cortex®-M4 内核的 STM32L496AG 微控制器设计。该套件适用于需要在高性能、先进图形处理和超低功耗之间取得平衡的应用,支持无缝原型开发,适用于各种嵌入式解决方案。STM32L496AG 采用创新的节能架构,集成

了扩展 RAM 和 Chrom-ART 图形加速器,在提升图形性能的同时保持低功耗,使其特别适用于音频处理、图形用户界面和实时数据采集等对能效要求较高的应用。为了简化开发流程,该开发板配备了板载 ST-LINK/V2-1 调试器/编程器,提供即插即用的调试和编程体验,使用户无需额外硬件即可轻松加载、调

试和测试应用程序。凭借低功耗特性、增强的内存能力以及内置调试工具,32L496GDISCOVERY 套件是开发先进嵌入式系统、实现高效能解决方案的理想选择。

Discovery kit with STM32L496AG MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32L496AG Image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

169

RAM (字节)

327680

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
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
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB7
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

I2C Isolator 4 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Discovery kit with STM32H750XB MCU front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Discovery kit with STM32L496AG MCU作为您的开发板开始。

Discovery kit with STM32H750XB MCU front image hardware assembly
Thermo 21 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Thermo 21 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 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
Discovery kit with STM32H750XB MCU NECTO MCU Selection Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto image step 11 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

该库包含 I2C Isolator 4 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • i2cisolator4_generic_write - I2C隔离器4 I2C写入功能。

  • i2cisolator4_generic_read - I2C隔离器4 I2C读取功能。

  • i2cisolator4_set_slave_address - I2C隔离器4 设置I2C从设备地址功能。

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 I2cIsolator4 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for the I2C Isolator 4 Click driver.
 * This demo application shows an example of an I2C Isolator 4 Click 
 * wired to the VAV Press Click for reading 
 * differential pressure and temperature measurement.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of I2C module and log UART.
 * After driver initialization and default settings, 
 * the app set VAV Press Click I2C slave address ( 0x5C ) 
 * and enable device.
 *
 * ## Application Task
 * This is an example that shows the use of an I2C Isolator 4 Click board™.
 * Logs pressure difference [ Pa ] and temperature [ degree Celsius ] values 
 * of the VAV Press Click wired to the I2C Isolator 4 Click board™.  
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @note
 * void get_dif_press_and_temp ( void ) - Get differential pressure and temperature function. 
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "i2cisolator4.h"

#define I2CISOLATOR4_VAV_PRESS_DEV_ADDR                            0x5C
#define I2CISOLATOR4_VAV_PRESS_CMD_START_PRESSURE_CONVERSION       0x21
#define I2CISOLATOR4_VAV_PRESS_PRESS_SCALE_FACTOR                  1200
#define I2CISOLATOR4_VAV_PRESS_TEMP_SCALE_FACTOR                     72
#define I2CISOLATOR4_VAV_PRESS_READOUT_AT_KNOWN_TEMPERATURE         105
#define I2CISOLATOR4_VAV_PRESS_KNOWN_TEMPERATURE_C                   23.1

static i2cisolator4_t i2cisolator4;
static log_t logger;
static float diff_press;
static float temperature;

void get_dif_press_and_temp ( void ) {
    uint8_t rx_buf[ 4 ];
    int16_t readout_data;
    
    i2cisolator4_generic_read( &i2cisolator4, I2CISOLATOR4_VAV_PRESS_CMD_START_PRESSURE_CONVERSION, &rx_buf[ 0 ], 4 );
    
    readout_data = rx_buf[ 1 ];
    readout_data <<= 9;
    readout_data |= rx_buf[ 0 ];
    readout_data >>= 1;
    
    diff_press = ( float ) readout_data;
    diff_press /= I2CISOLATOR4_VAV_PRESS_PRESS_SCALE_FACTOR;
   
    readout_data = rx_buf[ 3 ];
    readout_data <<= 8;
    readout_data |= rx_buf[ 2 ];
    
    temperature = ( float ) readout_data;
    temperature -= I2CISOLATOR4_VAV_PRESS_READOUT_AT_KNOWN_TEMPERATURE;
    temperature /= I2CISOLATOR4_VAV_PRESS_TEMP_SCALE_FACTOR;
    temperature += I2CISOLATOR4_VAV_PRESS_KNOWN_TEMPERATURE_C;
    
}

void application_init ( void ) {
    log_cfg_t log_cfg;                    /**< Logger config object. */
    i2cisolator4_cfg_t i2cisolator4_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.

    i2cisolator4_cfg_setup( &i2cisolator4_cfg );
    I2CISOLATOR4_MAP_MIKROBUS( i2cisolator4_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = i2cisolator4_init( &i2cisolator4, &i2cisolator4_cfg );
    if ( init_flag == I2C_MASTER_ERROR ) {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );

        for ( ; ; );
    }

    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms ( 100 );
    
    log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "     Set I2C Slave Address      \r\n" );
    i2cisolator4_set_slave_address ( &i2cisolator4, I2CISOLATOR4_VAV_PRESS_DEV_ADDR );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void ) {
    get_dif_press_and_temp( );
    log_printf( &logger, " Diff. Pressure    : %.4f Pa\r\n", diff_press );
    log_printf( &logger, " Temperature       : %.4f C\r\n", temperature );
    log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    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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