初学者
10 分钟

使用TPS81256和PIC32MZ2048EFM100将连接电池的低电压提升至稳定的USB-C 5V输出

完整的DC/DC升压电源转换器,适用于电池供电的便携式应用

Battery Source Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 7月 01, 2024

点击板

Battery Source Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

将电压从较低的电池电平提升到标准的USB-Type C 5V,以便为各种便携式电子设备供电

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Battery Source Click 基于德州仪器的 TPS81256,这是一款高效升压转换器,采用 MicroSiP™ 封装。TPS81256 具有高频同步升压 DC/DC 转换器,专为电池供电的便携式应用而优化。它从连接的电池(输入范围为 2.5V 到 5.5V)提升电压,并通过 USB Type-C 连接器输出 5V/1A 电压。TPS81256 包括一个开关调节器、电感器和输入/输出电容器,工作频率为 4MHz 的受控开关频率。在轻负载电流下,它进入节能模式,确保整个负载范围内的高效性。PFM 模式

在轻负载操作期间将电源电流降至 43μA(典型值),延长电池寿命。此外,它在整个锂离子电池电压范围内支持超过 3W 的输出功率,并在关机模式下的输入电流低于 1µA(典型值),最大化电池寿命。它非常适合需要高效电源管理的低功耗应用。该板还具有通过 MAX40200 实现的输出使能功能,允许用户通过 mikroBUS™ 插座的 EN 引脚数字控制 USB-C 输出连接器上的电力传输,从而实现精确的电力流管理。此外,板上还有一个标有 ENABLE 的红色 LED

 指示灯,提供清晰的活动输出视觉指示,使用户可以轻松便捷地监控板的状态,并确保用户能够快速验证输出是否处于活动状态。此 Click board™ 可以在 3.3V 或 5V 逻辑电压水平下工作,通过 VCC SEL 跳线选择。因此,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,可作为进一步开发的参考。

Battery Source 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

Li-Polymer Battery 是为那些需要可靠且持久电源设备的理想解决方案,同时强调了便携性。其与 mikromedia 板的兼容性确保了无需额外修改即可轻松集成。凭借 3.7V 的电压输出,该电池满足了许多电子设备的标准要求。此外,2000mAh 的容量可以存储大量能量,提供长时间的持续电力。这个特性减少了频繁充电或更换的需要。总体而言,Li-Polymer Battery 是一个可靠且独立的电源,非常适合需要稳定和持久能源解决方案的设备。您可以在我们的产品中找到更多 Li-Polymer 电池的选择。

Battery Source Click accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
ID COMM
RPD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Output Enable
RPE8
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

Battery Source 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
Curiosity PIC32 MZ EF MB 1 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
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

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 Battery Source Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • batterysource_set_output - 此函数用于设置 Battery Source Click 的输出状态。

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 Battery Source Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Battery Source Click board, 
 * by changing state of the output.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and disables the output.
 *
 * ## Application Task
 * Enabling output for 5 seconds, then disabling it for 5 seconds.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "batterysource.h"

static batterysource_t batterysource;   /**< Battery Source Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    batterysource_cfg_t batterysource_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.
    batterysource_cfg_setup( &batterysource_cfg );
    BATTERYSOURCE_MAP_MIKROBUS( batterysource_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( DIGITAL_OUT_UNSUPPORTED_PIN == batterysource_init( &batterysource, &batterysource_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }

    batterysource_set_output( &batterysource, BATTERYSOURCE_DISABLE_OUTPUT );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    log_printf( &logger, " Output is enabled \r\n" );
    batterysource_set_output( &batterysource, BATTERYSOURCE_ENABLE_OUTPUT );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " Output is disabled \r\n" );
    batterysource_set_output( &batterysource, BATTERYSOURCE_DISABLE_OUTPUT );
    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;
}

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

额外支持

资源

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