中级
30 分钟

使用 STPD01 和 MK64FN1M0VDC12 实现灵活的电源调节

DC-DC 降压开关稳压器

Buck 19 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

Buck 19 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

适用于提供符合USB电源传输规范应用中电源的可编程同步降压转换器。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Buck 19 Click基于STMicroelectronics的STPD01,这是一款可编程同步降压转换器,适用于提供符合USB电源传输规范的电源。这款STPD01具有内部功率MOS同步整流、内部补偿、线缆压降补偿和两种可编程开关频率,带有可选的时钟抖动。它通过I2C串行接口在6到26V的输入电压范围内提供所需的电压级别,可输出高达60W的功率,更准确地说,在3V到20V范围内以20mV的最小步进调节电压,电流范围为0.1A到3A,最小步进为50mA。STPD01包括广泛的过压、过流和过温保护,另外还有

内置放电电路、软启动、欠压锁定和可编程看门狗定时器等功能,确保系统的稳健性和安全性。此Click板™使用标准的I2C 2线接口与MCU通信,用于读取数据和配置设置,支持高达400kHz的快速模式操作。此外,通过将标记为ADDR SEL的SMD跳线置于适当位置,还可以选择其I2C从地址的三个最低有效位,为用户提供四个从地址的选择。除了通信信号外,STPD01还使用了其他一些必要的信号。它可以通过连接到mikroBUS™插槽CS引脚的EN引脚启用或禁用,从而提供开关操作以打开/关闭对

STPD01的电源传输。连接到mikroBUS™插槽AN引脚的PON引脚提供设备启动的信息,更准确地说,它作为一个接口,指示在启动条件下VOUT何时达到调节值。最后一个信号是标准中断信号,连接到mikroBUS™插槽的INT引脚,用于指示不同的故障条件发生。此Click板™仅能在3.3V逻辑电压水平下运行。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板子必须进行适当的逻辑电压电平转换。然而,此Click板™配备了包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Buck 19 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Clicker 2 for Kinetis 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性

的小工具。Clicker 2 for Kinetis 开发套件的每个部分 都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本

身支持的通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

Clicker 2 for Kinetis dimensions image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Power-On Indicator
PB2
AN
Enable
PB11
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
Interrupt
PB13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PD8
SCL
I2C Data
PD9
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Buck 19 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 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
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 Buck 19 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • buck19_write_register - 该函数使用I2C串行接口将所需数据写入选定寄存器。

  • buck19_set_vout - 该函数设置电压输出。

  • buck19_set_ilimit - 该函数设置电流限制。

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 Buck 19 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Buck 19 Click board by
 * iterating through the entire output voltage range.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the Click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Changes the output voltage every 3 seconds and displays on the USB UART
 * the currently set voltage output value.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buck19.h"

static buck19_t buck19;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    buck19_cfg_t buck19_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.
    buck19_cfg_setup( &buck19_cfg );
    BUCK19_MAP_MIKROBUS( buck19_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == buck19_init( &buck19, &buck19_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( BUCK19_ERROR == buck19_default_cfg ( &buck19 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    static float vout = BUCK19_VOUT_MIN;
    if ( BUCK19_OK == buck19_set_vout ( &buck19, vout ) )
    {
        log_printf ( &logger, " VOUT: %.2f V\r\n\n", vout );
    }
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    vout += 0.5f;
    if ( vout > ( BUCK19_VOUT_MAX + BUCK19_FLOAT_COMPARE_TOLERANCE ) )
    {
        vout = BUCK19_VOUT_MIN;
    }
}

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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