中级
30 分钟

用 L9026 和 MK64FN1M0VDC12 创建负载切换解决方案

在不需要负载时节省能量

SolidSwitch 2 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 25, 2024

点击板

SolidSwitch 2 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

为不同负载提供电力,并分别控制每个负载。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

SolidSwitch 2 Click 基于 STMicroelectronics 的 L9026,这是一款优化用于汽车继电器和 LED 应用的多通道继电器驱动器。L9026 的八个通道代表两个高边和六个可配置高边/低边驱动器,可通过 SPI 接口或两个专用并行输入(IN0 和 IN1 引脚连接到 mikroBUS™ 插座的 PWM 和 INT 引脚)驱动。它可从 3V 到 18V 的外部电源供电,在其输出端子上提供最大 1A 的电流。该板是汽车、阻性和感性应用

(LED 和继电器)以及电容负载的优秀选择。如前所述,此 Click board™ 通过标准 SPI 接口与 MCU 通信,以控制和配置负载和设备。L9026 还提供高级诊断和保护功能,例如短路、开路、过流和过温检测,并通过 SPI 接口提供所有诊断功能的状态反馈。此外,L9026 还具有通过连接到 mikroBUS™ 插座的 AN 引脚的 IDL 引脚控制的低功耗模式和“Limp home”模式。在此模式下,允许在特别故障情

况下(例如 SPI 故障、微故障或电源欠压)使用两个选定的驱动器。该设备可以保证在电压下降至 3V 的情况下正常运行,确保在复位条件下的低静态电流。此 Click board™ 可通过 VCC SEL 跳线选择 3.3V 或 5V 逻辑电压水平。这允许 3.3V 和 5V 的 MCU 正确使用通信线路。然而,该 Click board™ 配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

SolidSwitch 2 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

Idle Mode
PB2
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PC4
CS
SPI Clock
PC5
SCK
SPI Data OUT
PC7
MISO
SPI Data IN
PC6
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Parallel Command 0
PA10
PWM
Parallel Command 1
PB13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

SolidSwitch 2 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

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 SolidSwitch 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • solidswitch2_write_register - 此函数使用 SPI 串行接口将所需数据写入选定的寄存器。

  • solidswitch2_toggle_in0_pin - 此函数切换 IN0 引脚的逻辑状态。

  • solidswitch2_toggle_in1_pin - 此函数切换 IN1 引脚的逻辑状态。

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 SolidSwitch 2 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of SolidSwitch 2 Click board by controlling the output state.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the Click default configuration which maps outputs as follows:
 * OUT2   - IN0,
 * OUT3   - IN1,
 * OUT4-5 - PWM GEN,
 * OUT6-7 - PWM LED.
 *
 * ## Application Task
 * Changes the PWM GEN (max to min) and PWM LED (min to max) duty cycle and toggles the IN0 and IN1
 * pins every 250ms. The duty cycle values and INx toggle messages will be displayed on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "solidswitch2.h"

static solidswitch2_t solidswitch2;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    solidswitch2_cfg_t solidswitch2_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.
    solidswitch2_cfg_setup( &solidswitch2_cfg );
    SOLIDSWITCH2_MAP_MIKROBUS( solidswitch2_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == solidswitch2_init( &solidswitch2, &solidswitch2_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( SOLIDSWITCH2_ERROR == solidswitch2_default_cfg ( &solidswitch2 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    for ( uint16_t duty_cycle = SOLIDSWITCH2_MIN_DUTY_CYCLE; duty_cycle <= SOLIDSWITCH2_MAX_DUTY_CYCLE; duty_cycle += 5 )
    {
        if ( SOLIDSWITCH2_OK == solidswitch2_write_register ( &solidswitch2, SOLIDSWITCH2_REG_PWM_GEN_DC, 
                                                              ( uint8_t ) ( SOLIDSWITCH2_MAX_DUTY_CYCLE - duty_cycle ) ) )
        {
            log_printf ( &logger, " PWM GEN DC: %u\r\n", ( SOLIDSWITCH2_MAX_DUTY_CYCLE - duty_cycle ) );
        }
        if ( SOLIDSWITCH2_OK == solidswitch2_write_register ( &solidswitch2, SOLIDSWITCH2_REG_PWM_LED_DC, ( uint8_t ) duty_cycle ) )
        {
            log_printf ( &logger, " PWM LED DC: %u\r\n", duty_cycle );
        }
        solidswitch2_toggle_in0_pin ( &solidswitch2 );
        log_printf ( &logger, " Toggle IN0 pin\r\n" );
        solidswitch2_toggle_in1_pin ( &solidswitch2 );
        log_printf ( &logger, " Toggle IN1 pin\r\n\n" );
        Delay_ms ( 250 );
    }
}

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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