中级
30 分钟

使用MCP1665和MK64FN1M0VDC12提升您的性能

达到新高度!

Step Up Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 25, 2024

点击板

Step Up Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

将您的电源管理提升到新的水平,在您的解决方案中添加一个非同步升压 DC-DC 转换器。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Step Up Click 基于 MCP1665,这是一款 500kHz、紧凑型、高效率、固定频率、非同步升压 DC/DC 转换器,集成了来自 Microchip 的 36V、100 mΩ NMOS 开关。 该 IC 主要用于从 NiCd、NiMH 和 Li-Po/Li-Ion 电池升压电压,因此具有很高的效率因子,可以延长电池寿命。 MCP1665 使用 500kHz 的固定开关频率,并具有过压保护以确保安全操作。 由于欠压锁定功能,升压过程可以从低至 2.7V 的输入电压开始。 MCP1665 具有 UVLO 功能,可防止在低于 2.7V 时发生故障操作,这对应于三个放电的 Ni-Cd 原电池的值。 该设备在 2.85V(典型值)输入时开始正常运行。 为了达到最佳效率,设备输入端至少应供电 2.85V。 输出电流取决于输入和

所需的输出电压;例如,当输入电压为 4V 时,Step Up Click 将提供约 1A 的电流,输出电压为 12V。 与大多数升压稳压器一样,输入电压应始终低于输出电压,以保持正确的调节。 MCP1665 升压稳压器主动抑制通常在升压转换器开关节点处发现的振荡。 这消除了高频辐射噪声,确保了低噪声操作。 除了 MCP1665 之外,Step Up 2 Click 还包含标记为 MCP4921 的 D/A 转换器 (DAC),这是一款 Microchip 的具有 SPI 接口的 12 位 DAC,用于反馈回路。 DAC 连接到升压转换器的反馈回路;因此,DAC 信号(通常范围为 0 至 +VREF)会影响反馈中点的电压。 这样,输出电压可以设置为所需值,最高可达 30V。 上述 DAC 使用 SPI 通信,因此 SDI、

SDO、SCK 和 mikroBUS™ 的 CS 引脚用于与主 MCU 通信。 该设备还具有模式引脚,标记为 MOD,构造成开漏输出,由板载 10K 电阻上拉。 这使得与 MCU 的接口变得简单,并提供了一种简单的解决方案来控制开关模式。 当 MOD 引脚设置为高电平时,设备以 PFM 模式开关以应对轻载。 MOD 引脚连接到 mikroBUS™ 的 RST 引脚。 除了模式引脚,启用设备的 EN 引脚连接到 mikroBUS™ 的 CS 引脚。 当拉低此引脚时,此引脚将启动输出负载选项的真正断开连接,从而产生适合电池供电设备的低静态电流。 此引脚也由板载电阻上拉。

Step Up 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

NC
NC
AN
Mode Selection
PB11
RST
SPI Chip Select
PC4
CS
SPI Clock
PC5
SCK
SPI Data OUT
PC7
MISO
SPI Data IN
PC6
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
Chip Enable
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

Step Up 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

该库包含 这个库包含了Step Up Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • stepup_get_percent - 此功能计算输出值的百分比。

  • stepup_en_set - 此功能设置 EN 引脚状态。

  • stepup_set_out - 此功能设置输出值。

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 StepUp Click example
 * 
 * # Description
 * This application enables usage of DC-DC step-up (boost) regulator.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes SPI driver, sets config word, initializes and configures the device
 * 
 * ## Application Task  
 * Sets 3 different boost precentage value to device, value changes every 10 seconds.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "stepup.h"

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

static stepup_t stepup;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    stepup_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.

    stepup_cfg_setup( &cfg );
    STEPUP_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    stepup_init( &stepup, &cfg );
    
    stepup_default_cfg( &stepup );

    Delay_ms ( 100 );
    log_info( &logger, "Application Task" );
}

void application_task ( void )
{
    log_info( &logger, "Setting DAC boost to 10%%" );
    stepup_set_percentage( &stepup, 10 );
    // 10 seconds delay
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_info( &logger, "Setting DAC boost to 60%%" );
    stepup_set_percentage( &stepup, 60 );
    // 10 seconds delay
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    
    log_info( &logger, "Setting DAC boost to 30%%" );
    stepup_set_percentage( &stepup, 30 );
    // 10 seconds delay
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

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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