中级
30 分钟

使用EMC2103和MK64FN1M0VDC12提升设备的舒适度

安静高效,凉爽宜人

Fan 6 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

Fan 6 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

掌控您的舒适度,使用我们的风扇速度管理系统,轻松调节风扇速度,为您提供个性化的制冷体验。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Fan 6 Click 基于 Microchip 的 EMC2103,这是一款符合 SMBus 标准的风扇控制器,具有多达 3 个外部和 1 个内部温度通道。它允许用户编程从外部来源生成的温度来控制风扇速度。此功能还支持来自 CPU 的 DTS 数据。通过将 DTS 或标准温度值推送到专用寄存器,可以使用外部温度读取值以及外部二极管和内部二极管来控制风扇速度。Microchip 的 EMC2103 还包括一个硬件可编程温度限制和专用系统关闭输出,用于保护关键电路的热保护。EMC2103 支持高频或低频 PWM 驱动。输出可以配置为推挽或开漏,频率范围为 9.5Hz 至 26kHz,分为四个可编程频率带。EMC2103 包含基于 RPM 的风扇速度控制算法。该风扇控制算法使用比例、积分和微分项自动接近并保持系统所

需的风扇速度,其精度与时钟源的精度成正比。EMC2103 在风扇控制查找表中支持 DTS(英特尔的数字温度传感器)数据。英特尔的 DTS 数据是一个正数,表示处理器相对于固定值 TCONTROL 之下的相对温度,对于英特尔移动处理器,TCONTROL 一般等于 100°C。例如,DTS 值为 10°C 表示实际处理器温度低于 TCONTROL 10°C 或等于 90°C。EMC2103 的基于 RPM 的风扇速度控制算法具有可编程配置设置,例如斜坡率控制和旋转条件。风扇驱动器会自动检测并尝试缓解卡住/卡住的风扇情况,同时断言 ALR 引脚。转速表测量电路与基于 RPM 的风扇速度控制算法配合使用以更新风扇驱动器输出。此外,它可以在直接设置模式下用作主机风扇控制的诊断工具。此方法实时

监控 TACH 信号。通过报告用户在 TACH 信号上的编程边缘数之间的时钟数,不断更新转速表测量。外部二极管 1 通道可以支持二极管连接的晶体管(如 2N3904)或需要 BJT 或晶体管模型的基片晶体管(如 CPU 或 GPU 中的那些)。外部二极管 2 通道支持任何二极管连接,或可以配置为在反并联二极管 (APD) 模式下运行。MIC2253 是一种恒频、脉宽调制 (PWM) 峰值电流模式升压稳压器。参考电压被送入 PWM 引擎,其中恒频 PWM 引擎的占空比输出由 REF 和 FB 电压之间的误差或差异计算得出。PWM 引擎包含实现电流模式升压开关电源的电路块,允许 Fan 6 Click 驱动 12V 风扇。

Fan 6 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Clicker 2 for Kinetis 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性

的小工具。Clicker 2 for Kinetis 开发套件的每个部分 都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本

身支持的通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。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,它涵盖了原型制作的许多方面。

Clicker 2 for Kinetis dimensions image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

General-Purpose I/O
PB2
AN
Shutdown
PB11
RST
Enable
PC4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
General-Purpose I/O
PA10
PWM
Alert Interrupt
PB13
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PD8
SCL
I2C Data
PD9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Fan 6 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Micro B Connector Clicker 2 Access - upright/background 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
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step 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

此库包含 Fan 6 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • fan6_read_eeprom - 该功能从 EEPROM 中读取 256 字节

  • fan6_set_pwm_mode - 该功能设置风扇为 PWM 模式,并确定风扇速度(PWM 占空比)

  • fan6_read_tachometer - 该功能读取当前转速表值并将其计算为 RPM

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 Fan6 Click example
 * 
 * # Description
 * This demo application reads tachometer value which is calculated as rpm value, and reads
 * temperature of external diode in celsius value.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes device configuration.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads tachometer value which is calculated as rpm value, and reads
 * temperature of external diode in celsius value. All this results logs on USB UART. Repeats operation
 * every 500 ms.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "fan6.h"

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

static fan6_t fan6;
static log_t logger;

static uint32_t tachometer;
static uint8_t duty_cycle = 0;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    fan6_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.

    fan6_cfg_setup( &cfg );
    FAN6_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    fan6_init( &fan6, &cfg );
    
    fan6_enable_device( &fan6, 1 );
    Delay_ms( 500 );
    
    fan6_default_cfg( &fan6 );
    tachometer = 0;
}

void application_task ( void )
{
    float temp_diode;

    temp_diode = fan6_get_temperature( &fan6, FAN6_INTERNAL_TEMP_READ_REG );
    log_printf( &logger, "Temperature of DIODE is: %f - Cels \r\n", temp_diode );
    
    fan6_set_pwm_mode( &fan6, duty_cycle );
    
    duty_cycle += 5;
    
    tachometer = fan6_read_tachometer( &fan6 );
    log_printf( &logger, "Tachometer value is: %lu rpm \r\n", tachometer );
    log_printf( &logger, "---------------------------------------- \r\n", tachometer );
    
    Delay_ms( 500 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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