中级
30 分钟

使用PAC1720和MK64FN1M0VDC12深入了解能耗模式

激发您的节能潜力:简化直流电源监控

PAC1720 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 27, 2024

点击板

PAC1720 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

使用我们的直流能量监控器轻松实现您的能效目标,量身定制以满足您的独特需求。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

PAC1720 Click基于PAC1720,这是一款由Microchip Technology提供的双向高侧电流检测设备,具有精确的电压测量能力。它测量跨外部感应电阻器产生的电压,以表示电池或电压调节器的高侧电流,然后使用可变分辨率Sigma-Delta ADC进行数字化,并通过I2C协议传输。PAC1720还测量SENSE+引脚电压,并计算积分周期内的平均功率。PAC1720具有三种工作状态:活动模式、待机模式和单次模式。在活动模式下,PAC1720会根据编程的转换速率启动转换周期。待机模式表示

最低功耗状态,没有转换周期。大部分电路会关闭电源以将供电电流降至最低。在设备处于待机状态时,主机可以使用单次模式按需启动转换周期。转换周期完成后,设备将返回待机状态。PAC1720 Click使用标准I2C两线接口与MCU通信,以读取数据和配置设置,支持高达400kHz的时钟频率操作。此外,它还允许通过放置适当值的标记为R2的SMD电阻器选择其I2C从地址,从而允许用户选择八个可能的从地址之一。电流范围允许在高精度和低电压降跨电阻器的情况下进行显著的电流测量变化。

PAC1720具有可编程的电流感应和总线电压的高低限值,当发生超出限制的测量时,通过标记为INT的可屏蔽警报信号连接到mikroBUS™插座的RST引脚。此Click board™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压水平工作。这样,3.3V和5V的MCU都可以正确使用通信线。此外,此Click board™配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

PAC1720 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
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
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

PAC1720 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

该库包含 PAC1720 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • pac1720_set_vsource_config - 此功能设置所选通道的电压源配置(采样时间和平均样本数)

  • pac1720_set_vsense_config - 此功能设置所选通道的电压感应配置(采样时间、平均样本数和采样范围)

  • pac1720_get_measurements - 此功能读取所选通道的电压、电流和功率

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 main.c
 * @brief PAC1720 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of PAC1720 click board by reading the voltage, 
 * current, and power from both available channels.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the voltage, current, and power from both channels and displays 
 * the results on the USB UART approximately once per second.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "pac1720.h"

static pac1720_t pac1720;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    pac1720_cfg_t pac1720_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * 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.
    pac1720_cfg_setup( &pac1720_cfg );
    PAC1720_MAP_MIKROBUS( pac1720_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == pac1720_init( &pac1720, &pac1720_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( PAC1720_ERROR == pac1720_default_cfg ( &pac1720 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float voltage = 0, current = 0, power = 0;
    
    if ( PAC1720_OK == pac1720_get_measurements ( &pac1720, PAC1720_CHANNEL_1, &voltage, &current, &power ) )
    {
        log_printf( &logger, " Channel 1:\r\n" );
        log_printf( &logger, " U: %.3fV, I: %.3fA, P: %.3fW\r\n", voltage, current, power );
    }
    
    if ( PAC1720_OK == pac1720_get_measurements ( &pac1720, PAC1720_CHANNEL_2, &voltage, &current, &power ) )
    {
        log_printf( &logger, " Channel 2:\r\n" );
        log_printf( &logger, " U: %.3fV, I: %.3fA, P: %.3fW\r\n\n", voltage, current, power  );
    }
    
    Delay_ms( 1000 );
}

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。