初学者
10 分钟

使用TPS55289和MK64FN1M0VDC12转换和调节电压水平

为USB电力传输(USB PD)应用优化的同步升降压转换器

Buck-Boost 4 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 24, 2024

点击板

Buck-Boost 4 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

将一个电压输入并根据需要将其转换为较高或较低的电压,使其适用于需要不同功率级别的各种应用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Buck-Boost 4 Click基于德州仪器的TPS55289,这是一款升降压转换器。根据输入电压和设定的输出电压,它可以在降压模式、升降压模式和升压模式之间平稳过渡。当输入电压高于输出电压时,它以降压模式运行;当输入电压低于输出电压时,它以升压模式运行。当输入电压接近输出电压

时,它在单周期降压模式和单周期升压模式之间交替。转换器可以根据负载电流工作在PWM或PFM模式。开关频率由一个电阻设置为略低于1MHz。Buck-Boost 4 Click使用标准的2线I2C接口与主机MCU通信,支持高达1MHz的时钟频率。可以通过ADDR SEL跳线选择I2C地址。通过将EN引脚设置为LOW逻

辑状态,可以关闭设备。故障指示可通过INT引脚获得。该Click board™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平操作。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确使用通信线路。此外,该Click board™配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用于进一步的开发。

Buck-Boost 4 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
ID COMM
PC4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Device Enable
PA10
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

Buck-Boost 4 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

软件支持

库描述

该库包含 Buck-Boost 4 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • buckboost4_set_vout - Buck-Boost 4 设置输出电压功能

  • buckboost4_set_vref - Buck-Boost 4 设置内部参考电压功能

  • buckboost4_fault_indicator - Buck-Boost 4 检查故障指示器功能

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 main.c
 * @brief Buck-Boost 4 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the Buck-Boost 4 Click board™.
 * This driver provides functions for device configurations and for the output voltage setting.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of I2C module and log UART.
 * After driver initialization, the app executes a default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * The demo application sets the desired output voltage 
 * by cycling through a couple of voltage values.
 * Results are sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buckboost4.h"

static buckboost4_t buckboost4;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    buckboost4_cfg_t buckboost4_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.
    buckboost4_cfg_setup( &buckboost4_cfg );
    BUCKBOOST4_MAP_MIKROBUS( buckboost4_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == buckboost4_init( &buckboost4, &buckboost4_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( BUCKBOOST4_ERROR == buckboost4_default_cfg ( &buckboost4 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, "____________\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void ) 
{
    for ( uint8_t vout = 1; vout < 21; vout++ )
    {
        if ( BUCKBOOST4_OK == buckboost4_set_vout( &buckboost4, ( float ) vout ) )
        {
            log_printf( &logger, " Vout: %dV\r\n", ( uint16_t ) vout );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
            Delay_ms ( 1000 );
        }
    }
    log_printf( &logger, "____________\r\n" );
    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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