初学者
10 分钟

使用LM317M和MK64FN1M0VDC12体验高效电压调节

精细调整您的电子设备

VREG Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 25, 2024

点击板

VREG Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

我们的可调电压调节器允许您精确控制输出电压,为您提供灵活性以满足您的特定电源需求。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

VREG Click基于LM317M,这是STMicroelectronics的一款可调电压调节器。它是一款可靠的调节器,具有典型的线性调节为0.01%和负载调节为0.1%。它还具有内部短路电流限制和热过载保护。由于在调节电压时会产生热量散失,因此板的操作范围由两个因素定义。最大输入电压和电流不应超过20V/0.5A,由电流和输入/输出电压差产生的最大功率不应超过1W,计算公式为I x (输入电压 - 输出电压)。VREG Click使用来自Microchip的MCP3204,这是一个带有SPI接口的4通道12位ADC,用来获取LM317M电压调节器的输出电压、通过开关MOSFET后的输出电压以及无论是外部还是内部的输入电压。为此,MCP3204使用电压分压器。它还

使用来自Analog Devices的MAX6106,这是一个低成本、微功耗、低压降、高输出电流的电压参考,作为2.048V的电压参考。这个Click板™使用MCP4921,这是一个带有SPI接口的12位DAC,来设置所需的电压。这个DAC包括一个输入放大器、轨到轨放大器、关断、复位管理电路和一个由MAX6106供电的参考缓冲器。DAC的输出传递给LM358,这是来自Texas Instruments的低功耗双运算放大器。这个运算放大器通过调整引脚向LM317M电压调节器提供精确的值。这个Click板™采用了Zetex Semiconductors的P沟道MOSFET ZXMP7A17K作为开关,以控制输出的开启和关闭,可以通过主机MCU控制。为了与主机MCU通信,VREG Click使用

带有单独片选引脚的SPI串行接口(MCP4921的CS和MCP3204的CS2)。SW引脚充当MOSFET上的开关,以控制输出的开启和关闭。输入电压可以通过螺丝端子作为外部输入,或者根据PWR SEL选择跳线上的设定电压从主板本身作为内部输入。外部和内部输入电压可以通过INPUT SEL跳线选择,外部设置为默认。这个Click板™可以通过PWR SEL跳线选择使用3.3V或5V逻辑电压水平操作。这样,无论是3.3V还是5V的MCU都可以正确使用通信线。此外,这个Click板™还配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

VREG 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

ADC SPI Chip Select
PB2
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PC4
CS
SPI Clock
PC5
SCK
SPI Data OUT
PC7
MISO
SPI Data IN
PC6
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Switch Toggle ON/OFF
PA10
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

VREG 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
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
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

这个库包含了VREG Click驱动的API。

关键功能:

  • vreg_get_adc - 获取ADC值的功能

  • vreg_set_out_voltage - 设置输出电压的功能

  • vreg_set_output_voltage_procentage - 设置输出电压百分比的功能。

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 
 * \brief Vreg Click example
 * 
 * # Description
 * This is an example that demonstrates the use of VREG Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver and sets output voltage.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads ADC data from all 3 channels, converts those values to voltage 
 * and displays the results on USB UART.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "vreg.h"

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

static vreg_t vreg;
static log_t logger;

static uint16_t ch_reg;
static uint16_t ch_in;
static uint16_t ch_out;
static float voltage;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    vreg_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.

    vreg_cfg_setup( &cfg );
    VREG_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    vreg_init( &vreg, &cfg );

    vreg_stop_measuring( &vreg );
    log_printf( &logger, " Stop Measuring \r\n" );
    Delay_1sec( );

    log_printf( &logger, " Set Out Voltage \r\n" );
    vreg_set_out_voltage( &vreg, 600 );
    Delay_1sec( );

    log_printf( &logger, " Start Measuring \r\n" );
    vreg_start_measuring( &vreg );
    Delay_1sec( );
}

void application_task ( void )
{
    ch_reg = vreg_get_adc( &vreg, VREG_CHANNEL_0 );
    voltage = ch_reg / 182.0;
   
    log_printf( &logger, " CH Reg  : %.2f V\r\n", voltage );
    
    Delay_10ms( );

    ch_in = vreg_get_adc( &vreg, VREG_CHANNEL_2 );
    voltage = ch_in / 182.0;
    
    log_printf( &logger, " CH In   : %.2f V\r\n ", voltage );
    
    Delay_10ms( );
    
    ch_out = vreg_get_adc( &vreg, VREG_CHANNEL_1 );
    voltage = ch_out / 182.0;
    
    log_printf( &logger, " CH Out  : %.2f  V\r\n", voltage );
    
    Delay_1sec( );
    log_printf( &logger, " ---------------------- \r\n" );
}

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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