中级
30 分钟

使用 MAX40000 和 TM4C1299NCZAD 设定超低电压比较的新标准。

超高效电压比较器。

Nano Power 2 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

Nano Power 2 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1299NCZAD

使用我们的 nanoPower 电压比较器,检测电压差异变得轻而易举,为各种应用提供高效监控。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Nano Power 2 Click 基于 Analog Devices 的 MAX40000,这是一款带有内置参考的 nanoPower 比较器。该公司提供了几种相同 IC 的变体,所使用的 IC 变体在其引脚之一上提供 1.2V 的参考电压。此参考电压可以在比较器输入端使用,在整个全工作温度范围内提供准确的参考电压(如果自定义应用需要)。IC 本身需要的外部组件非常少。它有两个输入引脚,作为比较器输入。这些输入的电压范围为 -0.2V 至 VCC + 0.2V。VCC 是电源电压,可以通过标记为 LOGIC 的 SMD 跳线在 mikroBUS™ 的 3.3V 和 5V 导轨之间选择。其中一个比较器输入,标记为 IM,在 MAX40000 IC 上,可以路由到板载电位器(P1)或 IC 的 REF 引脚,该引脚提供 1.2V 的参考电压。路由可以通过另一个标记为 REF SEL 的 SMD 跳线完成。第二个比较器

输入(在 MAX40000 IC 上标记为 IP)路由到第二个板载电位器(P2)。两个电位器都可以设置在 GND 和 VCC 之间的任何电压,如上所述通过 LOGIC 跳线选择。正如前面提到的,比较器有两个输入。其中一个是反向输入,标记为 IM。另一个输入是非反向输入,标记为 IP。当 IP 电压高于 IM 电压时,输出状态变为逻辑高;否则,输出设置为低状态。特殊情况是当两个电压在任何给定时刻非常接近或处于相同水平时。由于噪声或寄生反馈,这会导致输出出现振荡。为了解决这个问题,施加了 ±2.5mV 的内部迟滞。MAX40000 IC 的输出路由到 mikroBUS™ 的 INT 引脚,在 Click 板™ 上标记为 OUT。输出级采用独特的先断后通拓扑结构,能够以高达 ±2mA 的负载进行轨到轨操作。输出级还使用独特的设计,在发生切换时最小化电源电流突变,产生

非常干净的输出和低电磁辐射。MAX40000 具有推挽输出级拓扑,能够同时吸收和提供电流。使用 Nano Power 2 Click 非常简单明了。仅使用一个引脚,该引脚可以用于触发中断(因此路由到 INT 引脚),或者其状态可以通过主 MCU 的输入引脚读取。然而,MikroElektronika 提供了一个库,其中包含用于简化 Nano Power 2 Click 控制的函数。该库还包含一个示例应用程序,演示了这些函数的使用。此示例应用程序可用作自定义设计的参考。此 Click 板™ 可以通过 VCC SEL 跳线选择 3.3V 或 5V 逻辑电压电平。因此,3.3V 和 5V 兼容的 MCU 都可以正确使用通信线。此外,此 Click 板™ 配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Nano Power 2 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

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Comparator Output
PB4
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

Nano Power 2 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
Buck 22 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
v8 SiBRAIN 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

此库包含用于 Nano Power 2 Click 驱动的 API。

关键功能:

  • nanopower2_check_output - 该功能从比较器获取输出电压。

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 
 * \brief Nano Power 2 Click example
 * 
 * # Description
 * This application logs the comparators output value on USBUART.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes GPIO driver.
 * 
 * ## Application Task  
 * Checks the comparator's output and logs output value on USBUART.
 * 
 * \author Petar Suknjaja
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "nanopower2.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static nanopower2_t nanopower2;
static log_t logger;

uint8_t out_check;
uint8_t out_check_prev;

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    nanopower2_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.
    nanopower2_cfg_setup( &cfg );
    NANOPOWER2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    nanopower2_init( &nanopower2, &cfg );

    log_printf( &logger, "NANO POWER 2 is initialized\r\n" );
    out_check_prev = 2;
}

void application_task ( void )
{
    out_check = nanopower2_check_output( &nanopower2 );
    if ( out_check != out_check_prev )
    {
        log_printf( &logger, "OUT is: %d\r\n", ( uint16_t ) out_check );

        out_check_prev = out_check;
    }
}

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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