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使用P9025AC和TM4C1299KCZAD体验无线充电的未来

无需线缆即可充电 - 支持Qi标准,轻松便捷!

Qi Receiver Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 27, 2024

点击板

Qi Receiver Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C1299KCZAD

我们符合Qi标准的无线充电接收器让您轻松为设备充电,使日常生活更加便利和无杂乱。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Qi Receiver Click基于P9025AC,这是一款紧凑的符合Qi标准的无线充电接收器,非常适合许多便携式应用,可以利用Renesas的无线充电技术。这个Click板™利用了电感耦合的原理进行无线电力传输。它使用了P9025AC的集成同步全桥整流器和LDO输出级来将Wurth Electronik的760308103205无线电力线圈捕获的无线电力信号转换为一个稳定的5.3V/1A输出(未连接的OUT引脚头),适用于充电电池或直接为系统供电。它的操作会自动启动带有最佳效率的WPC AC调制通信协议。此外,它采用了先进的异物检测(FOD)技术来保护系统。这个Click板™依赖于无线电力传输标准,该标准由无线电力联盟(WPC)开发,用于提供和监视电流和电压。此标准涉及数字通信,将信息传输到充电垫上。根据接收到的信息包,充电垫调节可变磁场的强度,在接收线圈上产生更多或更少的功率。P9025AC包括控制电路,用于向基站发送符合WPC的消息包。当

Qi Receiver Click放置在WPS符合Qi标准的充电垫上时,它会通过整流器从发射器中整流交流电源来响应发射器的“ping”信号。在“ping”阶段,整流器提供约5V,内部线性电压调节器为P9025AC的数字部分提供供电电压,从而使接收器可以与充电垫同步。在初始同步之后,系统进入电力传输状态,并启动实际的电力传输过程,通过连接到mikroBUS™插座的CS引脚的ST引脚进行监视,并由红色状态LED指示器指示。充电过程的终止通过连接到mikroBUS™插座的PWM引脚的END引脚进行指示。为了简化Qi Receiver Click板™的启动和使用,将Qi Receiver Click放置在具有感应线圈朝向发射器的位置,并验证STAT LED是否点亮,表示电力正在传输。之后,将负载连接到输出引脚。此设备的一个特殊功能是能够检测充电区域内的异物金属物体,这些物体可能会被内部产生的涡流加热,并将热量转化为功率损失。如果物体是电力捕获设备的一部

分,则此状态可能特别问题。为了解决这个问题,P9025AC采用了先进的异物检测(FOD)技术来保护系统,准确测量其接收到的功率,并补偿已知的损失。Qi Receiver Click通过标准的I2C 2-Wire接口与MCU通信。P9025AC可以通过连接到mikroBUS™插座的RST引脚的EN引脚启用/禁用,因此提供了一个开关操作,以打开/关闭对芯片的供电。还支持过压、过流和过热关闭功能。如果在输出端出现这些条件中的任何一种,则LDO会关闭,充电垫停止传输电力,并通过中断信号通知主MCU。这个Click板™可以通过SMD跳线选择3.3V和5V逻辑电压级别。通过这种方式,既可以使能3.3V,也可以使能5V的MCU正常使用通信线路。此外,此Click板™配备有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。

Qi Receiver 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)

512

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

212

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Overtemperature
PE3
AN
Enable
PB6
RST
Charge Selection
PE7
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Charge Termination
PD0
PWM
Interrupt
PB4
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB3
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Qi Receiver 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
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 Qi Receiver Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • qireceiver_read_voltage - 用于测量当前电压(单位:伏特)的函数。

  • qireceiver_read_current - 用于测量当前电流(单位:毫安)的函数。

  • qireceiver_read_freq - 用于测量当前频率(单位:赫兹)的函数。

  • qireceiver_dev_enable - 用于启用设备的函数。

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 QiReceiver Click example
 * 
 * # Description
 * This application reads voltage, current and frequency.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 *  Initalizes I2C driver, enables the device and makes an initial log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is an example that shows the most important
 * functions that Qi Receiver click has, it mesures current voltage, amperage and frequency.
 * 
 * ## Note
 * Click board needs to have external power ( Qi transmitter ) in order to work, otherwise I2C communication won't work.
 * If Qi Transmitter is removed from click board it will stop working, if you return it you should restart your application.
 * You will now when Click board has power and is ready to start application when red STAT led is on, when it's off I2C communication won't work.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "qireceiver.h"

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

static qireceiver_t qireceiver;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    qireceiver_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.

    qireceiver_cfg_setup( &cfg );
    QIRECEIVER_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    qireceiver_init( &qireceiver, &cfg );
    
    Delay_ms( 100 );
    qireceiver_dev_enable( &qireceiver );
    log_printf( &logger, "-----------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "Qi Receiver Click\r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------\r\n" );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void )
{
    float voltage;
    float current;
    float freq;
    
    voltage = qireceiver_read_voltage( &qireceiver );
    log_printf( &logger, "Voltage : %.2f V\r\n", voltage );

    current = qireceiver_read_current( &qireceiver );
    log_printf( &logger, "Current : %.2f mA\r\n", current );

    freq = qireceiver_read_freq( &qireceiver );
    log_printf( &logger, "Frequency : %.2f Hz\r\n", freq );
    
    log_printf( &logger, "-----------------\r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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