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30 分钟

使用MPM3530和PIC32MZ2048EFH100,前所未有地转换电压

同步您的电力需求

Buck 13 Click with Flip&Click PIC32MZ

已发布 6月 24, 2024

点击板

Buck 13 Click

开发板

Flip&Click PIC32MZ

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFH100

确保您的电子产品获得必要的电力,最大程度地减少浪费,提高性能。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Buck 13 Click基于Monolithic Power Systems(MPS)的MPM3530,这是一款55V 3A超低轮廓DC至DC电源模块。该IC是一款谷底电流模式控制电源模块,意味着它比传统的峰值电流模式控制响应更快,因此对瞬态的响应更好。该IC需要极少的外部元件,使整个设备具有强大性能并易于操作。FB引脚上的反馈电压决定输出电压。因此,Buck 13 Click具有固定的电压分压器,经过计算以确保稳定,最常用的3.3V输出。MPM3530工作在高达520kHz的高开关频率,这允许在效率和设备尺寸之间取得良好的折衷,无需外部线圈并且最少的其他外部元件。此Click板还使用MCP3001,这是一款使用Microchip的SPI

接口的10位A/D转换器(ADC)。它允许通过SPI接口监测输出电压。该ADC由+5V mikroBUS™电源轨供电。相同的电压也用于供应MCP1541电压参考。通过这种方式,获得稳定的4.096V参考电压,以确保精确的输出电压测量。Click板本身需要连接到输入端的外部电源,标记为VIN。VOUT端子为连接的负载提供经过调节的3.3V电压。过流保护基于电感电流的逐周期限制。如果在电流限制间隔期间输出电压开始下降,导致FB电压下降到内部参考的50%以下,则设备进入间歇模式,关闭输出。经过一段固定的时间后,设备将尝试重新启用输出。如果短路条件仍然存在,则会再次关闭输出,重复整个过程直到短

路条件消失。间歇模式大大减少了短路电流,当输出短接到地时保护了设备。由于MPM3530能够处理内部开关PWM信号的高占空比,因此输入电压只需比输出电压高约0.7V即可保持调节。但是,如果输入电压低于3.5V,设备无法正常工作。因此,欠压保护作为一种保护措施关闭了设备。一旦输入电压超过3.9V,欠压保护将被禁用。这种0.4V的小滞后防止了边界情况下的不稳定行为。如前所述,输入端的电源电压应保持在4V至55V的范围内。但是,输入端的电压应至少为5.7V至6V,以确保输出处有良好的调节。

Buck 13 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

Enable
RB11
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
RA0
CS
SPI Clock
RG6
SCK
SPI Data OUT
RC4
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
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 13 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
Flip&Click PIC32MZ MB1 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

This library contains API for NAME Click driver.

Key functions:

  • buck13_enable - 启用 Buck 13 输出

  • buck13_get_adc - 从模块获取 ADC 值

  • buck13_get_voltage - 获取输出电压

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 Buck13 Click example
 * 
 * # Description
 * This example switches the output of the Buck13 and logs the output voltage 
 * on the Vout terminal.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes SPI serial interface and turns OFF the Buck 13 output as default state.
 * 
 * ## Application Task  
 * Displays the output voltage every 2 seconds.
 * 
 * *note:* 
 * Input voltage range must be from 6.5 to 50V.
 * Output voltage is about 3.3V.
 * Current limit is 3A.
 * 
 * \author Petar Suknjaja
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buck13.h"

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

static buck13_t buck13;
static log_t logger;
static uint16_t out_voltage;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    buck13_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.

    buck13_cfg_setup( &cfg );
    BUCK13_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    buck13_default_cfg ( &buck13 );
    buck13_init( &buck13, &cfg );
    log_info( &logger, "Buck 13 is enabled now" );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.

    buck13_enable( &buck13, BUCK13_ENABLE ); 
    out_voltage = buck13_get_voltage( &buck13 );
    log_printf( &logger, "Vout =  %d mV\r\n", out_voltage );
    
    Delay_ms( 2000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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