Mikrokontrolery Precision32. Tworzenie aplikacji krok po kroku. cz. 2

Mikrokontrolery Precision32. Tworzenie aplikacji krok po kroku. cz. 2
Jako forma podsumowania całego cyklu artykułów o mikrokontrolerach Precision32 firmy Silicon Labs, w ostatniej części prezentujemy krok po kroku jak stworzyć kompletną aplikację. Zaprezentowane przykłady (sterownik LED o konfigurowalnej jasności świecenia oraz interfejs 4...20 mA) zostały utworzone w oparciu o zintegrowany w mikrokontrolerze przetwornik C/A.

Mikrokontrolery z rodziny Precision32 zostały wyposażone w pokaźny zestaw peryferiów analogowych. Są to dwa przetworniki A/C, dwa komparatory analogowe, dwa przetworniki prąd-napięcie oraz kontroler mierzący pojemność, przeznaczony do obsługi dla interfejsów dotykowych. Ponadto, do grupy zasobów analogowych należą dwa przetworniki C/A, które zamieniają wartość liczbową na odpowiadającą jej wartość natężenia prądu.

Przetwornik C/A w mikrokontrolerach Precision32

Przetworniki C/A otrzymały oznaczenia IDAC0 oraz IDAC1. Zgodnie z tym schematem przetwornik IDAC składa się z modułu konwersji C/A, bloku sterującego, kolejki (bufora) FIFO, bloku sterującego kolejką FIFO, wejścia danych oraz bloku wyzwalającego. Dodatkowo wyjście przetwornika może zostać wewnątrz mikrokontrolera połączone przez rezystor do masy, co w efekcie da na wyjściu przetwornika wartość napięcia.

Kolejka FIFO składa się z 32 bitów. Bufor ten może zostać podzielony na cztery 8-bitowe części, dzięki czemu może przechowywać cztery różne wartości liczbowe. Bufor może również zostać podzielony na dwie 16-bitowe części, które mogą służyć do przechowywania jednej lub dwóch 10-bitowych wartości liczbowych.

Istnieją trzy mechanizmy wyzwalania, pozwalające zaktualizować wartość wyjściową przetwornika. Pierwszy mechanizm to żądanie bezpośrednie (zmiana wartości wyjściowej przetwornika następuje natychmiast po zapisie nowej wartości liczbowej do bufora FIFO). Dwa kolejne mechanizmy pozwalają uzależnić sterowanie przetwornika od innych peryferiów: odpowiednio liczników lub portów.

W pierwszym przypadku zmiana wartości wyjściowej przetwornika następuje po przekroczeniu wartości licznika ("Timer 0 Low overflow", "Timer 0 High overflow", "Timer 1 Low overflow", "Timer 2 High overflow"). W drugim przypadku przetwornik może zaktualizować wartość wyjściową po wykryciu zbocza (narastającego, opadającego lub narastającego bądź opadającego) na jednym z ośmiu portów…

Program sterujący przetwornikiem C/A

Program sterujący przetwornikiem IDAC przygotowany zostanie przy użyciu dostępnych narzędzi programistycznych: programu komputerowego Silicon Labs AppBuilder, środowiska Keil MDK-ARM. Jako platformę sprzętową zastosowano płytkę uruchomieniową, której projekt został przedstawiony w EP8/2013. W pierwszej kolejności użyty zostanie program AppBuilder.

Pozwala on za pomocą graficznego interfejsu użytkownika wygenerować kod konfiguracyjny dla mikrokontrolera. Szczegółowy opis użycia programu AppBuilder został zamieszczony w EP8/2013…

Przykładowe aplikacje

Przetwornik C/A to zasób, który może być niezwykle przydatny w różnych aplikacjach wymagających generowania sygnałów analogowych. Jako przykład zaprezentowane zostaną dwie takie aplikacje. Pierwszą z nich jest sterownik LED o konfigurowalnej jasności świecenia.

Jako że przetwornik IDAC0 charakteryzuje się zakresem prądowym do 2 mA, więc nie jest w stanie sterować bezpośrednio jasnością diody LED w pełnym zakresie, gdyż jest to wartość zbyt mała. W celu zwiększenia wydajności prądowej (do około 8 mA) zastosowano obwód sterujący z tranzystorem bipolarnym typu NPN. (…)

Drugim zaprezentowanym przykładem aplikacji jest interfejs 4…20 mA stosowany w urządzeniach elektronicznych do przesyłania informacji. Interfejs ten ma postać pętli prądowej. Oznacza to, że przesyłana informacja reprezentowana jest przez sygnał prądowy o określonym natężeniu (od 4 do 20 mA).

Jest to standard stosowany w różnych przemysłowych systemach kontrolno-pomiarowych, gdyż sygnał prądowy w porównaniu z sygnałem napięciowym cechuje się dużą odpornością na zaburzenia zewnętrzne i pozwala na transmisję danych na relatywnie większe odległości. Przykładem zastosowania interfejsu 4…20 mA są czujniki, które za jego pomocą przesyłają wartość mierzonego parametru – temperatury, wilgotności, ciśnienia itp…

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik lipiec 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio lipiec 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje lipiec 2020

APA - Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna lipiec 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich lipiec 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów