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30 分钟

使用MIC45404和TM4C1294NCZAD轻松应对苛刻的电源需求

精彩的表演!

Buck 2 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

Buck 2 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1294NCZAD

拥抱功率效率的未来,借助我们的高效降压调节器,简化电压转换,为可持续电子设备制定新的标准。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Buck 2 Click基于Microchip的MIC45404,这是一个19V 5A的超低轮廓DC至DC功率模块。该IC是一个谷底电流模式控制的功率模块,意味着它比传统的峰值电流模式控制有更快的响应速度,因此对瞬态有更好的响应。这个IC需要最少的外部组件,使整个设备坚固且易于使用。与传统的开关稳压器不同,这个不需要外部反馈元件 - 将OUTSNS引脚直接连接到输出电压就足够了。这样可以更精确地控制电压调节。Buck 2 click允许通过改变专用引脚的状态来配置某些工作参数,如输出电压、电流限制阈值和PWM开关频率。这些引脚被路由到mikroBUS™插座或配备了SMD跳线,以便最终用户设置它们。这些引脚可以设置为GND、VCC或悬空 - 高阻抗模式(HIGH-Z)。当内部电压稳定时,它们会被采样,其状态会被锁定 - 进一步的更改不会影响所选的配置。输出电压电平由MIC45404 IC的VOSET0和VOSET1引脚选择,分别路由到

mikroBUS™的AN和RST引脚。这总共给出了9种可能的电压电平组合。FREQ引脚可以改变PWM开关频率,路由到mikroBUS™插座的PWM引脚。开关频率与所选的输出电压相关。因此,它被路由到mikroBUS™插座,以便可以设置所选电压的电压输出和相应的频率。有三种可能的频率值:400kHz、565kHz和790kHz。板载SMD跳线选择了电流限制,标记为ILIM SEL。限制电流为3A、4A和5A是可能的。电流限制是瞬时的,并且MIC45404 IC在内部高侧和低侧MOSFET开关上提供了电流限制和电流感测。它还具有特殊的Hiccup模式,在长时间过载或短路情况下减少功耗。当发生低端MOSFET电流限制事件时,内部计数器会递增。没有低端MOSFET限制事件的PWM周期将降低内部计数器。如果内部计数器达到0Fh,则两个MOSFET将被三态化,并且输出电源将被切断。在经过预定的等待时间后,MIC45404 IC将重新启动并尝试新的软

启动序列。这种机制确保不会产生虚假的过载事件。EN/DLY引脚用于启用设备。在这个引脚上的高逻辑电平将启动MIC45404 IC的内部部分。这个引脚被路由到mikroBUS™的CS引脚,由于它处于开漏配置,它被电阻拉到GND。PG引脚指示输出的电源情况。当输出(OUTSNS)上的电压下降到调节电压的90%以下时,此引脚将设置为低逻辑电平,表示不规则的输出电压。由于配置为开漏输出,板载上拉电阻将此引脚拉到高逻辑电平。它被路由到mikroBUS™的INT引脚。Buck 2 click配有两个螺钉端子,用于连接输入电压源和输出负载。输入电压源可在mikroBUS™的+5V轨和输入端子处的电压之间选择。它还具有板载LOGIC SEL SMD跳线,用于设置逻辑电压级别,以便可以使用3.3V和5V能力的MCU。

Buck 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

VOSET0 input
PE3
AN
VOSET1 input
PB6
RST
Enable
PE7
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
FREQ input
PD0
PWM
Power Good Indicator
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

Buck 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
GNSS2 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image 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 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

这个库包含了Buck 2 Click驱动程序的API。

关键函数:

  • buck2_set_output_voltage - 设置输出电压的函数。

  • buck2_get_power_good - 读取PG引脚状态的函数。

  • buck2_set_power_mode - 设置芯片模式的函数。

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 Buck 2 Click example
 * 
 * # Description
 * This application demonstrates the use of Buck 2 Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the driver and configures the Click board.
 * 
 * ## Application Task  
 * Sets a different output voltage every 5 seconds then checks if the voltage on 
 * the output (OUTSNS) drops under 90% of the regulated voltage 
 * and displays an appropriate message on USB UART.
 * 
 * \author Katarina Perendic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buck2.h"

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

static buck2_t buck2;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    buck2_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.

    buck2_cfg_setup( &cfg );
    BUCK2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    buck2_init( &buck2, &cfg );

    buck2_default_cfg( &buck2 );
}

void application_task ( void )
{
    uint8_t pg_state;

    buck2_set_output_voltage( &buck2, BUCK2_SET_VOLTAGE_3300mV );
    log_printf( &logger, "---- Output voltage is 3300 mV ----\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    pg_state = buck2_get_power_good( &buck2 );
    if ( pg_state == 0 )
    {
        log_info( &logger, "---- Voltage of the output dropped under 90%% of the regulated voltage ----" );
    }
    buck2_set_output_voltage( &buck2, BUCK2_SET_VOLTAGE_2500mV );
    log_printf( &logger, "---- Output voltage is 2500 mV ----\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    pg_state = buck2_get_power_good( &buck2 );
    if ( pg_state == 0 )
    {
        log_info( &logger, "---- Voltage of the output dropped under 90%% of the regulated voltage ----" );
    }
    buck2_set_output_voltage( &buck2, BUCK2_SET_VOLTAGE_1800mV );
    log_printf( &logger, "---- Output voltage is 1800 mV ----\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    pg_state = buck2_get_power_good( &buck2 );
    if ( pg_state == 0 )
    {
        log_info( &logger, "---- Voltage of the output dropped under 90%% of the regulated voltage ----" );
    }
    buck2_set_output_voltage( &buck2, BUCK2_SET_VOLTAGE_1500mV );
    log_printf( &logger, "---- Output voltage is 1500 mV ----\r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    pg_state = buck2_get_power_good( &buck2 );
    if ( pg_state == 0 )
    {
        log_info( &logger, "---- Voltage of the output dropped under 90%% of the regulated voltage ----" );
    }
}

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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