初学者
10 分钟

通过使用XCL105B331H2-G和PIC32MZ2048EFM100将电池或其他电源的低电压升压到稳定的3.3V输出

集成开关FET的同步升压DC/DC转换器

Boost 11 Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 6月 24, 2024

点击板

Boost 11 Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

提供可靠的电压升压,从低电压源为低功耗传感器或其他工业电子设备供电。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Boost 11 Click基于TOREX Semi的XCL105B331H2-G,这是一款同步升压DC/DC转换器。该组件包括参考电压源、斜坡波电路、误差放大器、PWM比较器、相位补偿电路、N沟道驱动FET、P沟道同步开关FET和电流限制电路。它可以从0.9V的输入电压开始运行,使其适用于使用单个碱性或镍氢电池的设备。工作电压范围从0.9V到6V,适用于VIN端子。这种多功能性使其非常适合工业设备、物联网(IoT)设备、可穿戴设备以及任何以电池寿命为优先考虑的应

用。XCL105B331H2-G通过使用误差放大器将内部参考电压与反馈电压进行比较来运行。生成的输出经过相位补偿后馈送到PWM比较器。此比较器将来自误差放大器的信号与斜坡波电路输出匹配,并将结果信号发送到缓冲驱动电路以控制PWM占空比。这个连续的过程稳定了输出电压,固定在3.3V,并在VOUT端子上提供。此外,输出信号可在mikroBUS™插座的AN引脚上获取。Boost 11 Click使用mikroBUS™插座的EN引脚以及AN引脚。当EN引脚设置为高逻辑电平时,通

过启动模式提高输出电压,开始正常运行。当设置为低逻辑电平时,IC进入待机模式,显著减少电流消耗。此Click板™可以通过VIO SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平运行。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,此Click板™配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Boost 11 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

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
RPB4
AN
Device Enable
RA9
RST
ID COMM
RPD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
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

Boost 11 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 Boost 11 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • boost11_active_mode - 此函数激活升压工作模式。

  • boost11_read_an_pin_voltage - 此函数读取AN引脚的AD转换结果,并将其转换为相应的电压水平。

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 Boost 11 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Boost 11 click board 
 * by controlling the output state.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of GPIO module, log UART, and activate the boost operating mode.
 *
 * ## Application Task
 * The demo application reads measurements of the output voltage level [V].
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "boost11.h"

static boost11_t boost11;   /**< Boost 11 Click driver object. */
static log_t logger;        /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;          /**< Logger config object. */
    boost11_cfg_t boost11_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.
    boost11_cfg_setup( &boost11_cfg );
    BOOST11_MAP_MIKROBUS( boost11_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( ADC_ERROR == boost11_init( &boost11, &boost11_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    boost11_active_mode( &boost11 );
    Delay_ms( 100 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float voltage = 0;
    if ( BOOST11_OK == boost11_read_an_pin_voltage ( &boost11, &voltage ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Output Voltage : %.3f[V]\r\n\n", voltage );
        Delay_ms( 1000 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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

额外支持

资源

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