中级
30 分钟

通过 TPS61391 和 ATmega644 升级您的供电需求

释放提升的力量!

Boost 3 Click with EasyAVR v7

已发布 6月 24, 2024

点击板

Boost 3 Click

开发板

EasyAVR v7

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega644

今天就将升压转换器添加到您的解决方案中,享受无缝电源管理。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Boost 3 Click 基于 TPS61391,这是一款 700 kHz 脉宽调制(PWM)升压转换器,具有德州仪器的 70V 开关 FET。它支持高达 5.5V 的输入电压,并在 700 kHz 脉宽调制(PWM)下操作,覆盖整个负载范围。对于与 APD 电流成比例的电流,有两个比例选项:MON1(4:5)和 MON2(1:5)。通过将附加的 RC 滤波器连接到镜像输出引脚和接地,用于低波纹应用,流过 APD 的电流被转换为从 MON1/MON2 引脚到接地的电阻上的电压。此外,通过限制预设电流(由 R6 电阻编程)并在高光功率移除后自动恢复,集成了响应时间通常为 0.5 μs 的高功率光保护。TPS61391 的输出电压可以使用电阻分压器网络进行外部调节。该方程给出了输出电压与电阻分压器之间的关系:VOUT = ( VREF + 0.1V ) * ( 1 + ( 

VR1 + R8 ) / R9 ) [V],其中 VREF 的典型值为 1.2V。当电位器的值为 0V 时,输出电压为其最小值 20V。增加电位器的电阻并达到其最大值 500kΩ 时,输出电压达到其最大值 70V。Boost 3 Click 上的电位器可以改变反馈,从而影响输出电压的变化。此功能使得 Click board™ 非常实用,因为只需简单地转动电位器就可以获得宽范围的电压。Boost 3 Click 使用仅一个 GPIO 引脚与 MCU 通信,该引脚通过 mikroBUS™ 插槽的 CS 引脚标记为 EN。欠压锁定(UVLO)电路在输入电压低于典型 UVLO 阈值 2.5V 时停止转换器的操作。当输入电压高于最大 UVLO 上升阈值 2.5V 且 EN 引脚被拉高到高阈值(最小 1.2V)以上时,TPS61391 启用。当 EN 引脚被拉低到低阈值(最大 0.4V)以下时,设备进入关机模式。它

还具有标记为 APD 的输出端子,用于偏置和监控雪崩光电二极管(APD)和高光功率保护。该线路具有与 APD 输出端子连接的电源路径中的附加 FET。当流经外部 APD 的电流超过由连接 R6 电阻到接地设置的短路保护阈值时,内部 FET 的导通电阻变大,通过降低 APD 偏置电压将电流限制在保护阈值内。通常在发生高光功率时,FET 响应需要 0.5μs。当高光功率条件解除后,TPS61391 会自动恢复到正常工作模式。此 Click board™ 可以通过 VCC SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平。这样,3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,这个 Click board™ 配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。

Boost 3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

EasyAVR v7 是第七代AVR开发板,专为快速开发嵌入式应用的需求而设计。它支持广泛的16位AVR微控制器,来自Microchip,并具有一系列独特功能,如强大的板载mikroProg程序员和通过USB的在线电路调试器。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。EasyAVR v7 通过每个端口的四种不同连接器,比以往更高效地连接附件板、传感器和自定义电子产品。EasyAVR v7 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。一个集成的mikroProg,一个快速的USB 2.0程序员,带有mikroICD硬件在线电路调试器,提供许多有价值的编 程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成。除此之外,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,包括外部12V电源供应,7-12V交流或9-15V直流通过DC连接器/螺丝端子,以及通过USB Type-B(USB-B)连接器的电源。通信选项如USB-UART和RS-232也包括在内,与

广受好评的mikroBUS™标准、三种显示选项(7段、图形和基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座一起,覆盖了广泛的16位AVR MCU。EasyAVR v7 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。

EasyAVR v7 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

ATmega644

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

64

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

4096

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
Device Enable
PA5
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
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

Boost 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyAVR v7 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyAVR v7作为您的开发板开始。

EasyAVR v7 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
EasyAVR v7 Access DIP 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 DIP image step 7 hardware assembly
EasyPIC PRO v7a Display Selection Necto Step 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

该库包含 Boost 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • boost3_dev_enable - 该函数用于启用或禁用设备。

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 Boost 3 Click example
 * 
 * # Description
 * Boost 3 click provides an adjustable output voltage through the onboard
 * potentiometer. The chip is a 700-kHz pulse-width modulating (PWM) step-up 
 * converter with an 85-V switch FET with an input ranging from 2.5 V to 5.5 V. 
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes GPIO and LOG structures, and set CS pin as output.
 * 
 * ## Application Task  
 * Turns ON the device for 10 seconds and then turns it OFF for 3 seconds.
 * It also displays appropriate messages on the USB UART.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "boost3.h"

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

static boost3_t boost3;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    boost3_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.

    boost3_cfg_setup( &cfg );
    BOOST3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    boost3_init( &boost3, &cfg );
}

void application_task ( void )
{
    boost3_dev_enable( &boost3, BOOST3_ENABLE );
        
    log_printf( &logger, "The click board is enabled!\r\n" );
    log_printf( &logger, "Please use the on-board potentiometer" );
    log_printf( &logger, " to adjust the voltage output.\r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 10000 );
    
    boost3_dev_enable( &boost3, BOOST3_DISABLE );
    log_printf( &logger, "The click board is turned OFF!\r\n" );
    log_printf( &logger, "--------------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 3000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

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