初学者
10 分钟

使用nPM1100和PIC32MZ2048EFM100为锂离子或聚合物电池充电

智能充电 - 安全充电

Charger 19 Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 6月 27, 2024

点击板

Charger 19 Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

全面的电池充电解决方案,注重效率、多功能性和安全性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Charger 19 Click基于Nordic Semiconductor的集成电源管理IC nPM1100。它支持以最高400mA的速度充电电池。充电电流可以通过CHARGE SEL跳线进行选择(100、200、400mA)。低静态电流延长了电池的使用寿命,在船舶模式下或在操作中通过自动控制的异性转换降压模式,可实现高效率达到1μA的负载。船舶模式隔离了电池,可以由主机MCU激活,并可以通过板载的SHIP MODE RST按键或将Charger 19 Click连接到VBUS电源来停用。VBUS可以通过USB C连接器或具有4.1至5.5V电压的VBUS标头提供电源。电池可以通过标有极性的BATT连接器连接。它还可以通过VOUTB端子向外部

组件提供高达150mA的电流,并带有调节电压。输出电压可以在主机MCU的控制下在1.8至3.0V的范围内设置,具体设置参照数据表中的表格。此外,还有一个系统电压输出端VSYS,它在上电复位后会自动启用,并由VSYS LED指示。另外,还有CHG和ERR LED,用于指示设备的充电状态。nPM1100实现了基于电池温度的热调节。有一个NTC SEL跳线,用于在板载的10K电阻和外部NTC热敏电阻之间进行选择,外部NTC热敏电阻可以通过NTC EXT连接器连接。最后,终止电压可以在4.1V和4.2V之间通过VTERM SEL跳线设置(默认设置为4.1V)。Charger 19 Click使用通用IO引脚与主机MCU通信。

提到的船舶模式可以通过SAC引脚激活。您可以始终通过模拟AN引脚和电压分压器监视电池的充电水平。当不存在连接的设备时,可以通过VS1和VS2引脚设置降压调节器的输出电压。在设置输出电压后,可以将设备连接到VOUTB。此Click board™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU都可以正确使用通信线路。此外,此Click board™配备了一个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。

Charger 19 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF 开发板是一个完全集成的 32 位开发平台,特点是高性能的 PIC32MZ EF 系列(PIC32MZ2048EFM),该系列具有 2MB Flash、512KB RAM、集成的浮点单元(FPU)、加密加速器和出色的连接选项。它包括一个集成的程序员和调试器,无需额外硬件。用户可以通过 MIKROE 

mikroBUS™ Click™ 适配器板扩展功能,通过 Microchip PHY 女儿板添加以太网连接功能,使用 Microchip 扩展板添加 WiFi 连接能力,并通过 Microchip 音频女儿板添加音频输入和输出功能。这些板完全集成到 PIC32 强大的软件框架 MPLAB Harmony 中,该框架提供了一个灵活且模块化的接口

来应用开发、一套丰富的互操作软件堆栈(TCP-IP、USB)和易于使用的功能。Curiosity PIC32 MZ EF 开发板提供了扩展能力,使其成为连接性、物联网和通用应用中快速原型设计的绝佳选择。

Curiosity PIC32MZ EF double side 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

你完善了我!

配件

锂聚合物电池是对依赖可靠且持久供电的设备的理想解决方案,同时强调了移动性。其与mikromedia板的兼容性确保了在不进行额外修改的情况下轻松集成。电池的电压输出为3.7V,满足许多电子设备的标准要求。此外,拥有2000mAh的容量,它可以储存大量的能量,为长时间提供持续的电源。这一特性减少了频繁充电或更换的需求。总的来说,锂聚合物电池是一个可靠且自主的电源,非常适合需要稳定和持久的能源解决方案的设备。您可以在我们的产品中找到更多选择的锂聚合物电池。

Charger 19 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
RPB4
AN
Shipping Mode
RA9
RST
ID COMM
RPD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Output Voltage Selection
RPE8
PWM
Output Voltage Selection
RF13
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

Charger 19 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity PIC32 MZ EF作为您的开发板开始。

Curiosity PIC32MZ EF 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
Curiosity PIC32 MZ EF 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 Charger 19 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • charger19_set_vout - 充电器19设置输出电压函数。

  • charger19_set_ship_mode - 充电器19设置船舶模式函数。

  • charger19_get_vbat - 充电器19获取电池电压函数。

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 Charger 19 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Charger 19 Click board by enabling the device
 * and then reading and displaying the battery voltage.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and enables the device, sets the output 
 * voltage to 3 V.
 *
 * ## Application Task
 * Tracking charging status, reading battery voltage.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "charger19.h"

static charger19_t charger19;   /**< Charger 19 Click driver object. */
static log_t logger;            /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;              /**< Logger config object. */
    charger19_cfg_t charger19_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.
    charger19_cfg_setup( &charger19_cfg );
    CHARGER19_MAP_MIKROBUS( charger19_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( ADC_ERROR == charger19_init( &charger19, &charger19_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( CHARGER19_ERROR == charger19_default_cfg ( &charger19 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float voltage = 0;
    if ( CHARGER19_OK == charger19_get_vbat ( &charger19, &voltage ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Battery Voltage : %.3f[V]\r\n\n", voltage );
        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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