中级
30 分钟

使用TPS25940和TM4C123GH6PZ防止短路和反向极性损坏

电源路径保护者:控制与可靠性的结合

eFuse 4 Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 28, 2024

点击板

eFuse 4 Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C123GH6PZ

我们的eFuse解决方案专为提供高级电路保护而设计,提供精确的限流、故障检测和过流保护,以增强可靠性和安全性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

eFuse 4 Click基于德州仪器的TPS25940,这是一款智能eFuse,具有集成的背靠背FET和增强的内置保护电路。TPS25940为所有由2.7V到18V外部电源供电的系统和应用提供了强大的保护。它还具有完整的保护和监控功能,包括一个低功耗的DevSleep™模式,可以通过连接到mikroBUS™插槽PWM引脚的DVS引脚控制,支持符合SATA™设备睡眠标准。此Click板™旨在保护诸如企业SSD驱动器等系统免受突然断电事件的影响。它监控输入和输出端子的电压,以在检测到反向条件或输入电源故障条

件时提供从输出的真正反向阻断。TPS25940允许用户通过Analog Devices的外部I2C可配置数字电位器AD5272编程过流限制阈值,范围在1A到5A之间。除了过流功能,TPS25940还具有可编程的过压和欠压阈值,用于负载、源和设备保护。TPS25940还在PGD引脚上提供了一个附加的电源良好比较器,连接到mikroBUS™插槽的AN引脚,具有精确的内部参考,用于输出或任何其他轨电压监控,并在FLT引脚上提供故障事件指示器。该故障指示器在发生过流事件时变为低逻辑状态,以指示由于欠压/

过压、反向电压和热关断事件引起的故障条件。板上的一个特殊附加功能是未填充的头部,表示用于系统健康监控的精确电流监控输出,以及连接到mikroBUS™插槽RST引脚的使能引脚,用于控制内部TPS25940的FET的开/关状态。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下运行。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板子必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,此Click板™配备了包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

eFuse 4 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)

256

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

100

RAM (字节)

32768

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Power-Good Indicator
PD2
AN
Reset
PH0
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
DevSleep Mode
PF5
PWM
Fault Interrupt
PH4
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PA6
SCL
I2C Data
PA7
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

eFuse 4 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

This library contains API for NAME Click driver.

Key functions:

  • efuse4_set_current_limit - eFuse 4设置电流限制功能

  • efuse4_set_resistance - eFuse 4设置电阻功能

  • efuse4_set_digi_pot - eFuse 4设置正常模式功能

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 eFuse 4 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for the eFuse 4 Click driver.
 * This driver provides the functions to set the current limiting conditions 
 * in order to provide the threshold of the fault conditions.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of I2C module and log UART.
 * After driver initialization, default settings turn on the device.
 *
 * ## Application Task
 * This example demonstrates the use of the eFuse 4 Click board™.
 * Reading user's input from UART Terminal and using it as an index 
 * for an array of pre-calculated values that define the current limit level.
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "efuse4.h"

static efuse4_t efuse4;
static log_t logger;

const efuse4_current_limit_t limit_value_op[ 7 ] = 
{ 
    EFUSE4_CURRENT_LIMIT_670_mA, 
    EFUSE4_CURRENT_LIMIT_750_mA,
    EFUSE4_CURRENT_LIMIT_990_mA,
    EFUSE4_CURRENT_LIMIT_2080_mA, 
    EFUSE4_CURRENT_LIMIT_3530_mA,
    EFUSE4_CURRENT_LIMIT_4450_mA,
    EFUSE4_CURRENT_LIMIT_5200_mA,
};

static void display_selection ( void ) 
{
    log_printf( &logger, "  To select current limit  \r\n" );
    log_printf( &logger, "  Send one of the numbers: \r\n" );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    log_printf( &logger, " '0' - Limited to  670 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '1' - Limited to  750 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '2' - Limited to  990 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '3' - Limited to 2080 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '4' - Limited to 3530 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '5' - Limited to 4450 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '6' - Limited to 5200 mA  \r\n" );  
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
}

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    efuse4_cfg_t efuse4_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.
    efuse4_cfg_setup( &efuse4_cfg );
    EFUSE4_MAP_MIKROBUS( efuse4_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == efuse4_init( &efuse4, &efuse4_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( EFUSE4_ERROR == efuse4_default_cfg ( &efuse4 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
    Delay_ms( 100 );
    
    display_selection( );
    Delay_ms( 100 );
}

void application_task ( void ) 
{  
    static char index;
    
    if ( EFUSE4_ERROR != log_read( &logger, &index, 1 ) ) 
    {
        if ( ( index >= '0' ) && ( index <= '6' ) ) 
        {
            efuse4_set_current_limit ( &efuse4, limit_value_op[ index - 48 ] );
            log_printf( &logger, "  >>> Selected mode %d     \r\n", index - 48 );
            log_printf( &logger, "  Current limit is %d mA   \r\n", limit_value_op[ index - 48 ] );
            log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
            Delay_ms( 100 );
        }
        else 
        { 
            log_printf( &logger, "    Data not in range!    \r\n" );
            log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
            display_selection( );
            Delay_ms( 100 );
        }
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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