初学者
10 分钟

使用MAX20406和PIC32MZ2048EFH100将您的电压控制挑战转化为胜利

告别电力浪费,迎接高效!

Step Down 9 Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 27, 2024

点击板

Step Down 9 Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

不仅仅是管理电压,而是掌握它!我们的同步降压转换器以精确的方式应对电压挑战,实现最佳电源性能。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Step Down 9 Click 基于 Analog Devices 的 MAX20406,这是一款汽车用全集成同步静音开关降压转换器。它是一款低 EMI 发射降压转换器,集成了高侧和低侧开关,并可以通过 99% 占空比运行以进行低压降操作。Step Down 9 Click 使用 TPL0501 数字电位器以电阻分压器配置进行外部输出电压调整。TPL0501 是 Texas Instruments 的单通道数字电位器,具有 SPI 接口。它具有 256 位置分辨率和 100KΩ 的端到端电阻。如前所述,Step Down 9 Click 使用 TPL0501 及其 3 线 SPI 串行接口与主机 MCE 通信,支持高达 25MHz 的时钟频

率。电压质量可以通过观察 mikroBUS™ 插槽的 PG 引脚上的 PGOOD 信号来监测。EN 引脚是电路激活的输入,在高电平逻辑状态下激活。此 Click board™ 还配备了一个 5 针插头,可以使用 MAX20406 的附加功能。转换器可以在强制 PWM 模式下使用双相操作,用于高电流应用。如果在强制 PWM 模式下,SYO 引脚将与控制器时钟相位相差 180 度。如果在跳跃模式下,则 SYO 引脚上将不存在时钟。要设置跳跃模式,将 SYI 引脚连接到 GND;否则,如果将 SYI 连接到 BIAS,则将选择强制 PWM 模式。VEA 是双相操作所需的内部电

压回路误差放大器输出。MAX20406 可以配置为控制器或目标。当 SYO 连接到 BIAS 并且转换器启用时,将有一个程序来检测它是控制器还是目标。在控制器配置中,您可以使用 VEA 引脚连接到目标的 VEA 以确保两相之间的电流平衡共享。更多信息请参阅 MAX20406 的数据表。此 Click board™ 可以通过 VCC SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平。这样,3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,这款 Click board™ 配备了包含易于使用的功能和示例代码的库,可用于进一步开发。

Step Down 9 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Flip&Click PIC32MZ 是一款紧凑型开发板,设计为一套完整的解决方案,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 PIC32MZ 微控制器,Microchip 的 PIC32MZ2048EFH100,四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,两个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,调试器/程序员连接器,以及两个与 Arduino-UNO 引脚兼容的头部。得益于创

新的制造技术,它允许您快速构建具有独特功能和特性的小工具。Flip&Click PIC32MZ 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。此外,还可以选择 Flip&Click PIC32MZ 的编程方式,使用 chipKIT 引导程序(Arduino 风格的开发环境)或我们的 USB HID 引导程序,使用 mikroC、mikroBasic 和 mikroPascal for PIC32。该套件包括一个通过 USB 类型-C(USB-C)连接器的干净且调

节过的电源供应模块。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、用户可配置的按钮和 LED 指示灯。Flip&Click PIC32MZ 开发套件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。

Flip&Click PIC32MZ double image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
RE2
RST
SPI Chip Select
RA0
CS
SPI Clock
RG6
SCK
NC
NC
MISO
SPI Data IN
RB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Converter Enable
RC14
PWM
Power Good Indicator
RD9
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 Down 9 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Flip&Click PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Flip&Click PIC32MZ作为您的开发板开始。

Flip&Click 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 Step Down 9 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • stepdown9_set_en_pin - Step Down 9 设置 EN 引脚状态功能。

  • stepdown9_set_wiper_pos - Step Down 9 设置滑动端位置功能。

  • stepdown9_set_output - Step Down 9 设置输出电压功能。

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 Step Down 9 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for the Step Down 9 Click driver.
 * This driver provides the functions to set the output voltage treshold.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of I2C module and log UART.
 * After driver initialization, default settings sets output voltage to 1.6 V.
 *
 * ## Application Task
 * This example demonstrates the use of the Step Down 9 Click board™ by changing 
 * output voltage every 5 seconds starting from 1.6 V up to 10 V.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "stepdown9.h"

static stepdown9_t stepdown9;
static log_t logger;

/**
 * @brief Output level printing function.
 * @details This function is used to log value of the selected voltage to UART terminal.
 * @param[in] sel_level : Selected voltage level.
 * @return Nothing.
 * @note None.
 */
static void print_selected_output_level ( uint8_t sel_level );

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    stepdown9_cfg_t stepdown9_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.
    stepdown9_cfg_setup( &stepdown9_cfg );
    STEPDOWN9_MAP_MIKROBUS( stepdown9_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == stepdown9_init( &stepdown9, &stepdown9_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( STEPDOWN9_ERROR == stepdown9_default_cfg ( &stepdown9 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    for ( uint8_t n_cnt = STEPDOWN9_VOUT_1V6; n_cnt <= STEPDOWN9_VOUT_10V; n_cnt++ )
    {
        stepdown9_set_output( &stepdown9, n_cnt );
        log_printf( &logger, " Selected output is:" );
        print_selected_output_level ( n_cnt );
        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;
}

static void print_selected_output_level ( uint8_t sel_level )
{
    switch ( sel_level )
    {
        case ( STEPDOWN9_VOUT_1V6 ):
        {
            log_printf( &logger, " 1.6V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_2V ):
        {
            log_printf( &logger, " 2V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_2V5 ):
        {
            log_printf( &logger, " 2.5V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_3V ):
        {
            log_printf( &logger, " 3V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_3V3 ):
        {
            log_printf( &logger, " 3.3V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_3V5 ):
        {
            log_printf( &logger, " 3.5V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_4V ):
        {
            log_printf( &logger, " 4V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_4V5 ):
        {
            log_printf( &logger, " 4.5V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_5V ):
        {
            log_printf( &logger, " 5V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_5V5 ):
        {
            log_printf( &logger, " 5.5V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_6V ):
        {
            log_printf( &logger, " 6V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_6V5 ):
        {
            log_printf( &logger, " 6.5V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_7V ):
        {
            log_printf( &logger, " 7V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_7V5 ):
        {
            log_printf( &logger, " 7.5V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_8V ):
        {
            log_printf( &logger, " 8V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_8V5 ):
        {
            log_printf( &logger, " 8.5V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_9V ):
        {
            log_printf( &logger, " 9V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_9V5 ):
        {
            log_printf( &logger, " 9.5V\r\n" );
            break;
        }
        case ( STEPDOWN9_VOUT_10V ):
        {
            log_printf( &logger, " 10V\r\n" );
            break;
        }
        default:
        {
            log_printf( &logger, " ERROR\r\n" );
        }
    }
}

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

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