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使用TPS54200和STM32L496AG实现智能照明控制的无缝集成

照明创新触手可及

LED Driver 5 Click with Discovery kit with STM32L496AG MCU

已发布 7月 22, 2025

点击板

LED Driver 5 Click

开发板

Discovery kit with STM32L496AG MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L496AG

凭借我们的精密 LED 驱动技术,确保您的电子产品中 LED 照明的一致性和稳定性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

LED Driver 5 Click 基于 TPS54200,这是一款同步降压转换器,专为驱动由 Texas Instruments 制造的单色、彩色和红外 LED 阵列而设计。该 Click 板在输入电压选择方面非常灵活,允许使用 4.5V 至 28V 的任何电压。这得益于 TPS54200 驱动 IC,该 IC 集成了降压转换器 IC,并支持通过控制输入上的 PWM 信号脉宽来调节 LED 的亮度。此 IC 具有模式选择逻辑电路,用于根据输入的 PWM 控制信号电平选择两种调光模式之一。PWM 引脚用于控制多个功能。除了选择调光模式(模拟或 PWM),该引脚还用于开启或关闭 IC。如果 PWM 引脚上的信号上升超过阈值(通常为 0.56V),则 IC 将启用。将 PWM 引脚上的电压保持低于 0.56V 至少 40 毫秒将禁用 IC。启用设备后,内部峰值检测器会检测并存储 PWM 信号的幅度。然后在 300 µs 后,将峰值检测器的电压与两个阈值 VADIM 和 VPDIM 进行比较。如果峰值检测器输出超过 2.07V,将选择并锁定模拟调光模式。如果峰值检测器电压在 1V 到 2.07V 

之间,将选择并锁定 PWM 调光模式。如果电压小于 1V,则在 300 µs 后重复检测过程,直到选择并锁定其中一种操作模式。一旦锁定,只有通过循环 VIN 电压或重新启用 IC 才能更改调光模式。PWM 引脚连接到 mikroBUS™ 的 PWM 引脚,可以由主微控制器 (MCU) 控制。当选择模拟调光模式时(在 TPS54200 的启动序列期间控制 PWM 信号的幅度高于 2.06V),内部参考电压 (VREF) 根据应用于 PWM 引脚的 PWM 信号的占空比进行缩放。此模式的内部参考电压在满量程时为 200 mV(占空比为 100%)。随着占空比的减少,参考电压将缩放到其值的 1%。这也将导致 LED 电流缩放,有效地调暗 LED。这种类型的调光,有时称为深度调光,LED 强度调节到肉眼看不见的低水平。PWM 引脚上的 PWM 控制信号应保持在 10 kHz 范围内,以减少输出电压纹波。如果选择 PWM 调光模式(在 TPS54200 的启动序列期间控制 PWM 信号的幅度在 1V 和 2.06V 之间),内部参考电压固定为 

100mA。在此模式下,LED 调光通过应用于 PWM 引脚的 PWM 信号进行,调节 LED 输出。保持内部参考电压固定,输出的 LED 仅根据控制 PWM 信号的占空比开关。降压转换器本身是一种功能丰富的电路,同步降压转换器,工作频率固定为 600kHz。这提供了卓越的尺寸/效率比,保持 TPS54200 IC 的占地面积非常小。开放 LED 或短路 LED 检测、过压和欠压保护、过流和开环保护、热关断和软启动功能(防止浪涌电流)等功能使 Click 板成为驱动高电流 LED 或 LED 阵列的非常可靠且安全的解决方案。Click 板包含四个 SMD 跳线,用于选择通过 LED 阵列的电流。它们分组并标记为 IOUT。有四个设置:0.35A、0.7A、1A 和 1.5A。将电流选择 SMD 跳线切换到 ON 位置将连接相应的感应电阻 (RS) 到电路中。同时将两个 SMD 跳线切换到 ON 位置将使它们与其等效电阻形成并联连接。然而,这不推荐,因为几乎所有电阻组合将导致值太低而无法使用(LED 电流将超过 1.5A,从而触发保护电路)。

LED Driver 5 Click hardware overview image

功能概述

开发板

32L496GDISCOVERY Discovery 套件是一款功能全面的演示和开发平台,专为搭载 Arm® Cortex®-M4 内核的 STM32L496AG 微控制器设计。该套件适用于需要在高性能、先进图形处理和超低功耗之间取得平衡的应用,支持无缝原型开发,适用于各种嵌入式解决方案。STM32L496AG 采用创新的节能架构,集成

了扩展 RAM 和 Chrom-ART 图形加速器,在提升图形性能的同时保持低功耗,使其特别适用于音频处理、图形用户界面和实时数据采集等对能效要求较高的应用。为了简化开发流程,该开发板配备了板载 ST-LINK/V2-1 调试器/编程器,提供即插即用的调试和编程体验,使用户无需额外硬件即可轻松加载、调

试和测试应用程序。凭借低功耗特性、增强的内存能力以及内置调试工具,32L496GDISCOVERY 套件是开发先进嵌入式系统、实现高效能解决方案的理想选择。

Discovery kit with STM32L496AG MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32L496AG Image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

169

RAM (字节)

327680

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
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Control
PA0
PWM
NC
NC
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

LED Driver 5 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Discovery kit with STM32H750XB MCU front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Discovery kit with STM32L496AG MCU作为您的开发板开始。

Discovery kit with STM32H750XB MCU front image hardware assembly
Thermo 21 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Thermo 21 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 image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Discovery kit with STM32H750XB MCU NECTO MCU Selection Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto image step 11 hardware assembly

软件支持

库描述

该库包含 LED Driver 5 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • leddriver5_set_duty_cycle - 通用设置 PWM 占空比

  • leddriver5_pwm_stop - 停止 PWM 模块

  • leddriver5_pwm_start - 启动 PWM 模块

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 LedDriver5 Click example
 * 
 * # Description
 * The application is a capable of driving an array of high-power LEDs. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver init and pwm init
 * 
 * ## Application Task  
 * This is an example that demonstrates the use of the LED Driver 5 Click board.
 * This example shows the automatic control of Led light intensity,
 * the first intensity of light is rising and then the intensity of light is falling.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 * 
 * 
 * @author Nikola Peric
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "leddriver5.h"

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

static leddriver5_t leddriver5;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    leddriver5_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.

    leddriver5_cfg_setup( &cfg );
    LEDDRIVER5_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    leddriver5_init( &leddriver5, &cfg );

    leddriver5_pwm_start( &leddriver5 );
}

void application_task ( void )
{
    static int8_t duty_cnt = 1;
    static int8_t duty_inc = 1;
    float duty = duty_cnt / 10.0;
    
    leddriver5_set_duty_cycle( &leddriver5, duty );
    log_printf( &logger, "> Duty: %d%%\r\n", ( uint16_t )( duty_cnt * 10 ) );
    
    Delay_ms ( 500 );
    
    if ( 10 == duty_cnt ) 
    {
        duty_inc = -1;
    }
    else if ( 0 == duty_cnt ) 
    {
        duty_inc = 1;
    }
    duty_cnt += duty_inc;
}

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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