中级
30 分钟

使用 LTC3115-2 和 MK64FN1M0VDC12 解决所有电压挑战。

升压或降压,任您选择!

Buck-Boost 2 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 25, 2024

点击板

Buck-Boost 2 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

用我们的前卫Buck-Boost组合彻底改变您的能源管理。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Buck-Boost 2 Click基于Analog Devices的LTC3115-2,这是一款40V、2A同步降压-升压DC/DC转换器。该IC依靠先进的四MOSFET开关拓扑结构,因此它可以在输入电压低于和高于由反馈网络设定的输出电压(5V)时维持稳定的调节。专有的切换算法确保了操作模式之间的透明、连续过渡。LTC3115-2具有前向和反向电流限制部分。输出上可用的最大电流取决于操作模式:如果输出电压高于输入电压,则设备以升压模式工作,最大电流约为0.6A。如果输出电压超过输入电压,则设备以降压模式工作,可用的最大电流约为1.4A。此外,最大输出电流受到切换模式的影响,切换模式可由MODE引脚选择,该引脚被路由到mikroBUS™的PWM引脚上。有两种可用模式:固定频率PWM模式和脉冲模式。在PWM模式下工作时,LTC3115-2 IC使用由板载电阻确定的固定频率 - 在Buck-Boost 2 click的情况下,固定为

750kHz。当PWM/SYNC引脚被拉到高逻辑电平时,设置了PWM模式。此模式允许输出上的最大电流,并且产生的开关噪声和输出电压纹波最少。此模式为连接的设备提供电源,而它们处于主动模式。脉冲模式用于使用轻负载时的维持效率。当将PWM/SYNC引脚拉到低逻辑电平时,设备将工作在脉冲模式下。在脉冲模式下,使用可变频率切换算法,从而实现低静态电流,这允许降低功耗 - 例如,当外部电压输入来自电池时。此模式下,误差放大器被关闭,并且输出电流不应大于允许值,否则输出电压将失去调节。此模式非常适合为各种设备提供电源,而它们处于待机模式。当使用PWM/SYNC引脚的同步功能时,设备将工作在固定频率PWM模式下,但内部PLL部分的外部时钟源调节其频率。当必须满足特殊电源噪声要求时,这可能会很有用。由于内部PLL只能增加内部时钟频率,因此外部时钟信号的频率应高于由板载电阻

设定的频率(750kHz),并考虑足够的误差裕度。LTC3115-2 IC的RUN引脚被路由到mikroBUS™的RST引脚,并用于激活内部逻辑和开关电路。将此引脚设置为高逻辑电平(大于1.21V)将同时启用LTC3115-2 IC的逻辑和开关部分。可以通过使用电压分压器并将其中点路由到mikroBUS™的AN引脚来测量和监视Buck-Boost 2的输出电压。通过应用下面的公式计算,可以确定输出电压的精确值。可以监视输出电压,在电压下降或失去调节时采取适当的措施。该板支持3.3V和5V MCU的操作。有一个标记为VCC SEL的表面贴装跳线,用于设置逻辑电压(例如,用于RUN引脚)和LTC3115-2 IC的输入电压。另一个标记为VIN SEL的SMD跳线选择了由VCC SEL选择的电压和连接到输入端子的外部源。输出负载应连接到输出端子。两个螺丝端子允许轻松安全地连接输入和输出线路。

Buck-Boost 2 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

Analog Output
PB2
AN
Chip Enable
PB11
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Signal/Burst Mode
PA10
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

Buck-Boost 2 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

这个库包含了Buck-Boost 2 Click驱动程序的API。

关键函数:

  • buckboost2_set_mode - 设置工作模式的函数。

  • buckboost2_power_off - 关闭芯片的函数。

  • buckboost2_power_on - 开启芯片的函数。

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 Buck Boost 2 Click example
 * 
 * # Description
 * This application enables use of DC-DC step-down/step-up regulator (buck/boost).
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes Driver init and turn ON chip and settings mode with improvement current.
 * 
 * ## Application Task  
 * The click has a constant output voltage of 5V, no additional settings are required.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buckboost2.h"

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

static buckboost2_t buckboost2;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    buckboost2_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.

    buckboost2_cfg_setup( &cfg );
    BUCKBOOST2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    buckboost2_init( &buckboost2, &cfg );

    buckboost2_power_on( &buckboost2 );
    buckboost2_set_mode( &buckboost2, BUCKBOOST2_WITH_IMPROVEMENT );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.

}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。