初学者
10 分钟

使用AP33771和TM4C1299NCZAD将您的项目转变为高效中心

USB-C接收器——结合速度、功率和风格!

USB-C Sink 3 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 27, 2024

点击板

USB-C Sink 3 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1299NCZAD

彻底改变您的项目体验,使用我们的USB-C接收器解决方案,为更快的数据传输和更智能的电源管理铺平道路。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

USB-C Sink 3 Click基于Diodes Incorporated的高性能USB PD接收器控制器AP33771。它支持最多八个电压选择以及十种不同的功率范围选择。除了所选的电压外,AP33771搜索算法还支持PD源适配器中的固定PDO和PPS APDO。PD控制器支持带自动重启的OVP、用于主固件的一次性编程(OTP)ROM以及功率能力选择。板载的FAULT LED作为协商不匹配的可视呈现。USB-C Sink 3 Click配备了VSINK,这是一个带有一对MOSFET的外部电源供应端子,根据AP33771的N-MOS VBUS电源开关支持驱动器。PD控制器可以控制外部NMOS开关的开关。USB-C连接器作为PD-IN放电路径端子,具有USB Type-C配置通道1和2。USB C上电源的存在通过VBUS LED指示。USB-

C Sink 3 Click配有一个VSEL三个2位跳线器,标记为0、1和2,用于选择所需的目标电压。I/O和FIX(ed)侧允许您在八个位置中选择硬件和软件目标电压,并选择从5V到17.2V的目标电压范围。默认情况下,VSEL设置为I/O,您可以通过TCA9536来设置三个IO引脚的逻辑状态,TCA9536是来自德州仪器的远程4位I2C和SMBus I/O扩展器,具有配置寄存器。组合位置和相应目标电压的表格打印在Click板的底部。您可以通过根据需要设置跳线来使用固定的跳线位置,其中I/O作为0位置,3V3作为1位置。5V和3.3V LDO电压输出可以通过V5V和V3V接点进行测量,电压反馈可以通过VFB接点进行。为了选择所需的功率,有MCP41100T,这是一款具有SPI接口的数字电位器,来自Microchip。

在数字电位器上选择相应的电阻值可以选择从12W到100W的一个电流能力。期望电阻和结果电流的表格打印在Click板的底部。此外,您可以通过在RES电阻垫上焊接标准电阻来焊接标准电阻。为此,您应将PSEL跳线设置为RES位置,默认情况下将其设置为POT位置。USB-C Sink 3 Click使用MCP41100T的标准2-Wire I2C接口与主机MCU通信。USB-C Sink 3 Click的一个主要特征是能够通过mikroBUS™插座的AN引脚跟踪VBUS电压。该Click板只能使用3.3V逻辑电压电平进行操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须对板执行适当的逻辑电压级转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

USB-C Sink 3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以

太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。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,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

212

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
PE3
AN
Reset
PB6
RST
SPI Chip Select
PE7
CS
SPI Clock
PA2
SCK
NC
NC
MISO
SPI Data IN
PA4
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB3
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

USB-C Sink 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
v8 SiBRAIN Access MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image 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 USB-C Sink 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • usbcsink3_set_voltage - USB-C Sink 3 设置电压功能。

  • usbcsink3_set_power - USB-C Sink 3 设置功率功能。

  • usbcsink3_get_vbus - USB-C Sink 3 获取VBUS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 USB-C Sink 3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of USB-C Sink 3 Click board™ 
 * by setting DC power requests and control for Type-C connector-equipped devices (TCD).
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes SPI, I2C and ADC modules and log UART.
 * After driver initialization the app set default settings:
 * Voltage Selection: 5 [V] and Power: 15.0 [W].
 *
 * ## Application Task
 * In this example, the app configures Power Data Objects (PDO) 
 * highest priority profile and requests power from a standard USB PD source adapter.
 * It interprets power input requirements (voltage/current and maximum power) from the TCD.
 * The example uses two configurations: 
 *  - Voltage 5 [V] and Power 15.0 [W]
 *  - Voltage 9 [V] and Power 18.0 [W]
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @note
 * FAULT LED flickering notified of the system status:
 *  - Charging: Breathing light (2 sec dimming), 1 cycle is 4 sec.
 *  - Fully charged: Continuously lit Charging current < 500mA.
 *  - Mismatch: 1s flicker Voltage or power mismatch. Non-PD power source, 1 cycle is 2sec.
 *  - Fault: 300ms flicker OVP, 1 cycle is 600ms.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "usbcsink3.h"

static usbcsink3_t usbcsink3;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    usbcsink3_cfg_t usbcsink3_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.
    usbcsink3_cfg_setup( &usbcsink3_cfg );
    USBCSINK3_MAP_MIKROBUS( usbcsink3_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = usbcsink3_init( &usbcsink3, &usbcsink3_cfg );
    if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms( 100 );
    
    if ( USBCSINK3_ERROR == usbcsink3_default_cfg ( &usbcsink3 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms( 100 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, " ------------------------\r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
}

void application_task ( void )
{
    static float voltage = 0.0;
    if ( ( USBCSINK3_OK == usbcsink3_set_voltage( &usbcsink3, USBCSINK3_VTG_SEL_5V ) ) &&
         ( USBCSINK3_OK == usbcsink3_set_power( &usbcsink3, USBCSINK3_PWR_SEL_15W ) ) )
    {
        log_printf( &logger, " Output:\r\nVoltage: 5.0 [V]\r\nPower: 15.0 [W]\r\n" );
        log_printf( &logger, " - - - - - -  - - - - - -\r\n" );
        Delay_ms( 1000 );
        usbcsink3_get_vbus ( &usbcsink3, &voltage );
        log_printf( &logger, " VBUS : %.1f [V]\r\n", voltage );
        log_printf( &logger, " ------------------------\r\n" );
        Delay_ms( 5000 );
    }
    
    if ( ( USBCSINK3_OK == usbcsink3_set_voltage( &usbcsink3, USBCSINK3_VTG_SEL_9V ) ) &&
         ( USBCSINK3_OK == usbcsink3_set_power( &usbcsink3, USBCSINK3_PWR_SEL_18W ) ) )
    {
        log_printf( &logger, " Output:\r\nVoltage: 9.0 [V]\r\nPower: 18.0 [W]\r\n" );
        log_printf( &logger, " - - - - - -  - - - - - -\r\n" );
        Delay_ms( 1000 );
        usbcsink3_get_vbus ( &usbcsink3, &voltage );
        log_printf( &logger, " VBUS : %.1f [V]\r\n", voltage );
        log_printf( &logger, " ------------------------\r\n" );
        Delay_ms( 5000 );
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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