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【AG32开发板体验连载】基于NTC的温度测控装置制作

项目计划:

1.构建该开发板所对应的开发环境,并验证程序的下载功能。

2.掌握GPIO口的使用,并实现数码管及TFT屏的显示驱动。

3.掌握ADC的使用,并以NTC为感温器件来进行温度的测控。

4.掌握UART的使用,并通过通讯来向数据记录模块发送数据以进行记录。

5.掌握RTC的使用,与显示功能相配合实现电子时钟功能。

AG32开发板是一款基于国产异构双核(RISC-V+FPGA)处理器的开发工具,故既可在其基础上开始进行MCU的项目开发,也可利用它所配备的FPGA来实现硬件功能构建,从而在一点程度上节省外设器件的购置及硬件线路的搭建。

整个开发工具包括两部分,即AGM MCU FPGA开发板和AGM专用下载器,见图1和图2所示。

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图1 开发板

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图2 下载器

该开发板的功能布局如图3所示,只是4个LED的标注位置应在左下角。

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图3 下载器

在上电后,除电源指示灯被点亮外,4个绿色的LED也在不停地在闪烁,见图4所示。

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图4 上电效果

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回帖(22)

jinglixixi

2024-10-11 08:36:30

VSCODE、python、sdk

1)安装VSCODE

先下载VSCODE安装程序,然后双击进行安装。
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在图1界面选取接受协议,并点击“下一步”。

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图1 接受协议

在图2界面自主设置安装位置,并点击“下一步”。

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图2 设置安装位置

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在图3所示来勾选设置,并点击“下一步”。

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图3 设置安装位置

在图4界面点击“安装”,在完成安装后其界面如图5所示,点击“完成”即可。

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图4 开始安装

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图5 完成安装

完成安装后,软件的界面如图6所示。

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图6 完成安装

2)安装python

先下载python安装程序,然后双击进行安装。

按图7所示勾选设置,并点击“Customize installation”进行安装。

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图7 勾选设置

在图8界面点击“Next”,继续进行。

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图8 继续进行

在图9界面点击“Install”,进行安装。

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图9 进行安装

在图10界面点击“Disable path length limit”,然后后点击“Close”即可。

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图10 结束安装

3)安装sdk

管理员身份运行VSCODE,然后点击image.png,再输入“PlatformIO IDE”来查找platformIO 插件。

在图11界面点击“Install”,予以安装。

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图11 安装插件

安装完毕后,会有红框给出的提示,此时重启 vscode即可。

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图12 完成安装

在重启后,若出现红框内的图标,则表示安装成功。

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图13 安装成功

4)程序编译

下载并解压AgRV_pio-1.6.1-win64-releas.exe,然后按图14所示设置工作路径,并点击“Install”安装。

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图14 设置工作路径

在完成安装后,其文件夹结构如图15所示。

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图15 文件夹结构

打开vscode,及example 样例工程,见图16所示。

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图16 选取样例工程

在弹出的窗口中,按图17选取信任。

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图17 选取信任

在打开工程后,其界面如图18所示。

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图18 工程界面

在执行编译后,其界面如图19所示。

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图19 编译后问题

经查看相关资料,可能与设置用户变量有关,问题在解决中。。。

jinglixixi

2024-10-27 17:53:42

先前曾受挫于无法正常完成编译,后经多次尝试和安装终于过了这道关,在完成编译后其结果如图19所示。

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图19 完成编译

由于所用的开发板是407 芯片,因此需要对 platformio.ini 中的board 类型加以修改,

即由board = agrv2k_103 修改为board = agrv2k_407。

为了验证的简单化,可先把example_board.ve 中的其他配置暂时删除,只留下 sysclk 和 led 的配置:

SYSCLK 100

HSECLK 8

GPIO4_1 PIN_32 # LED1

GPIO4_2 PIN_31 # LED2

与常规的开发板下载有所不同,对于AG32开发板在通常情况下,其需要分别进行2次烧录,即烧录VE 文件和代码 bin。

(注:在首次使用的情况下,必须烧录VE 文件,否则报错。其它情况下,修改哪方面的内容,就只烧录哪方面的内容即可。)

烧录程序需要使用dap-link(AGM 专用),也就是将Dap-link 和开发板的连线起来,其工作模式为jtag 的swd 两线(clk 和tms)模式。

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图20 dap-link连接

配置上,如果使用Dap-link(AGM 专用),需要在platformio.ini 中的配置以下两行:

debug_tool = cmsis-dap-openocd

upload_protocol = cmsis-dap-openocd

由于dap-link烧录器是免驱动的,因此无需安装任何驱动。

烧录VE:
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图21 烧录VE

烧录程序:
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图22 烧录程序

查看效果:

在example 例程的main 函数中,最后是调用函数TestGpio()。

进入TestGpio()函数,是对LED 灯的闪烁效果控制。

如果使用默认example 程序,按前边的操作一路走下来,此时是可以看到左下角的个LED 灯一起闪烁。
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图23 控制效果

查看 log输出:

在以上的基础上,修改以下三项:

在latformio.ini 中,确认logger_if 配置是否打开的。

logger_if = UART0

build_flags = -DBAUD_RATE=115200

完成以上两项的设置,则log 通过uart0 输出,输出的波特率为115200。

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图24 修改设置

在Example_board.ve 中,添加以下的串口IO 配置到ve 中去:
UART0_UARTRXD PIN_69
UART0_UARTTXD PIN_68

在example_gpio.c 中的TestGpio()函数中,于while(1)中里增加语句:printf(“Test log\\r\\n”);

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图25 添加语句

最后,编译并烧录VE,烧录程序 bin。(注:ve 和程序两个都要烧录)

然后,用串口线将USB转TTL模块接到开发板的串口0,在电脑侧打开串口调试软件(波特率为115200),则可看到log 的输出信息,见图26所示。

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图26 输出信息

jinglixixi

2024-10-29 13:52:48

指定通道电压检测:

AG32开发板具有A/D数据采集功能,且可多达16个通道。

在样例代码example_analog.c 中,adc 默认是宏关闭的。可在platformio.ini 中打开该宏,并使能默认的ip,即ip_name = analog_ip。

此外,在main()函数中需取消TestAnalog() 的注释,并将不用的测试函数注销。

对于TestAdc 函数,ADC 不需要在ve 里管脚映射,不需要设置IO 复用。

相应的main()函数内容为:

#include "example.h"
int main(void){
  board_init();
  while (1) {
   TestAnalog();
   UTIL_IdleUs(1000e3);
  }
}

相应的TestAnalog() 函数内容为:

void TestAnalog(void)
{
    TestAdc(ADC0);
    TestAdc(ADC1);
    TestAdc(ADC2);
}

其中TestAdc()函数内容为:

void TestAdc(ADC_TypeDef *adc)
{
  printf("\\nTesting ADC%d:\\n", adc == ADC0 ? 0 : adc == ADC1 ? 1 : 2);
  for (int channel = ADC_CHANNEL0; channel <= ADC_CHANNEL15; ++channel) {
    ADC_SetChannel(adc, channel);
    ADC_Start(adc, sclk_div);
    ADC_WaitForEoc(adc);
    printf("  channel %d: 0x%03x\\n", channel - ADC_CHANNEL0, ADC_GetData(adc));
  }
}

在进行编译及VE烧录和BIN烧录后,将UART0经USB转TTL模块连接到电脑上,则通过串口调试软件可见到图1所示内容。
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图1 运行结果

那各通道具体是与哪各引脚相连呢?

由运行结果可发现,其中的通道4、7、14、15均采集到的是最高值,经分析这几个通道是与LED1~LED4存在引脚共用的情况,故而出现这种现象。

为了进行引脚验证,按图2的对照表,可确定PIN_25所连接的是通道2。

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图2 对照表

在对通道2输入3.3V电压信号后,由图3可知这样的判断是正确的。

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图3 通道测试

为了免除ADC1和ADC2的显示,可在TestAnalog()中将其注销。

void TestAnalog(void)
{
     TestAdc(ADC0);
     // TestAdc(ADC1);
    // TestAdc(ADC2);
}

此外,为了观察采样值与电压的对应关系,可在TestAdc()函数中添加如下语句:

u=ADC_GetData(adc)*3300/0XFFF;

printf("  channel %d: %d\\n", channel - ADC_CHANNEL0, u);

添加电压值显示后,其输出结果如图4所示。
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图4 增添电压显示

这样就为后续的NTC温度检测和控制提供了可靠的基础。

jinglixixi

2024-10-29 14:43:36

NTC温度检测与记录:

在A/D数据采集的基础上,通过添加感温器件即可进行温度检测。

NTC是一种温度敏感器件,其阻值会随温度的升高而呈下降的热敏电阻。

AG32开发板在外接NTC热敏电阻模块的情况下,可进行温度的检测,其电路如图1所示。

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图1 测温电路

NTC测温模块与开发板的连接如图2所示,在图3所示的程序配合下,即可得到相应的检测结果,见图4所示。

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图2 电路连接

为了清除其它通道对视觉的干扰,可去除变换通道的循环处理,而指定单一通道的数值显示。

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图3 测温程序

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图4 检测结果

当手指接触NTC热敏电阻的外部铠甲时,可观察到温度在缓慢地上升,见图5所示。

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图5 升温检测

温度检测与记录:

为进行检测温度的记录,可使用串口数据记录模块来实现。

该数据记录模块是一种串口设备,在使用时其工作的波特率为9600bps,在接收到开发板所发送的数据时,就将数据完整地记录到TF卡的文件中。为进行测试,可通过串口来查看其记录的数据内容,见图6所示。

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图6发送数据

在接入数据记录模块后,其电路如图7所示。当记录数据时,其状态如图8所示,可见到写指示灯在不停地闪亮,即数据被不断地写入TF卡。

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图7 电路连接

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图8 数据记录状态

在结束数据记录后,通过读取TF卡可见到相应的记录文件,其文件名由urc+数字串构成,其记录文件的格式及内容如图9所示。

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图9 记录格式及内容

这样就运行地解决了温度检测与记录功能,若进行温度控制,可在程序中添加一个限定值,当温度超过限定值时,就输出控制信号以停止加热过程,否则就启动加热过程。

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