中级
30 分钟

使用 LTC3115-2 和 PIC18F46K42 解决所有电压挑战。

升压或降压,任您选择!

Buck-Boost 2 Click with EasyPIC v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

Buck-Boost 2 Click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F46K42

用我们的前卫Buck-Boost组合彻底改变您的能源管理。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Buck-Boost 2 Click基于Analog Devices的LTC3115-2,这是一款40V、2A同步降压-升压DC/DC转换器。该IC依靠先进的四MOSFET开关拓扑结构,因此它可以在输入电压低于和高于由反馈网络设定的输出电压(5V)时维持稳定的调节。专有的切换算法确保了操作模式之间的透明、连续过渡。LTC3115-2具有前向和反向电流限制部分。输出上可用的最大电流取决于操作模式:如果输出电压高于输入电压,则设备以升压模式工作,最大电流约为0.6A。如果输出电压超过输入电压,则设备以降压模式工作,可用的最大电流约为1.4A。此外,最大输出电流受到切换模式的影响,切换模式可由MODE引脚选择,该引脚被路由到mikroBUS™的PWM引脚上。有两种可用模式:固定频率PWM模式和脉冲模式。在PWM模式下工作时,LTC3115-2 IC使用由板载电阻确定的固定频率 - 在Buck-Boost 2 click的情况下,固定为

750kHz。当PWM/SYNC引脚被拉到高逻辑电平时,设置了PWM模式。此模式允许输出上的最大电流,并且产生的开关噪声和输出电压纹波最少。此模式为连接的设备提供电源,而它们处于主动模式。脉冲模式用于使用轻负载时的维持效率。当将PWM/SYNC引脚拉到低逻辑电平时,设备将工作在脉冲模式下。在脉冲模式下,使用可变频率切换算法,从而实现低静态电流,这允许降低功耗 - 例如,当外部电压输入来自电池时。此模式下,误差放大器被关闭,并且输出电流不应大于允许值,否则输出电压将失去调节。此模式非常适合为各种设备提供电源,而它们处于待机模式。当使用PWM/SYNC引脚的同步功能时,设备将工作在固定频率PWM模式下,但内部PLL部分的外部时钟源调节其频率。当必须满足特殊电源噪声要求时,这可能会很有用。由于内部PLL只能增加内部时钟频率,因此外部时钟信号的频率应高于由板载电阻

设定的频率(750kHz),并考虑足够的误差裕度。LTC3115-2 IC的RUN引脚被路由到mikroBUS™的RST引脚,并用于激活内部逻辑和开关电路。将此引脚设置为高逻辑电平(大于1.21V)将同时启用LTC3115-2 IC的逻辑和开关部分。可以通过使用电压分压器并将其中点路由到mikroBUS™的AN引脚来测量和监视Buck-Boost 2的输出电压。通过应用下面的公式计算,可以确定输出电压的精确值。可以监视输出电压,在电压下降或失去调节时采取适当的措施。该板支持3.3V和5V MCU的操作。有一个标记为VCC SEL的表面贴装跳线,用于设置逻辑电压(例如,用于RUN引脚)和LTC3115-2 IC的输入电压。另一个标记为VIN SEL的SMD跳线选择了由VCC SEL选择的电压和连接到输入端子的外部源。输出负载应连接到输出端子。两个螺丝端子允许轻松安全地连接输入和输出线路。

Buck-Boost 2 Click hardware overview image

功能概述

开发板

EasyPIC v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持许多高引脚计数的8位PIC微控制器,来自Microchip,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次集成的调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,EasyPIC v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何时候都能访问。

EasyPIC v8 开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了先进的集成CODEGRIP程 序/调试模块,该模块提供许多有价值的编程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成外,该板还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB DEVICE和CAN也包括在内,包括 广受好评的mikroBUS™标准、两种显示选项(图形和

基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座。这些插座覆盖了从最小的只有八个至四十个引脚的8位PIC MCU的广泛范围。EasyPIC v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。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,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

EasyPIC v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

PIC18F46K42

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

64

硅供应商

Microchip

引脚数

40

RAM (字节)

4096

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
RA2
AN
Chip Enable
RE1
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Signal/Burst Mode
RC0
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-Boost 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyPIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyPIC v8作为您的开发板开始。

EasyPIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
EasyPIC v8 Access DIPMB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto DIP image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image 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

这个库包含了Buck-Boost 2 Click驱动程序的API。

关键函数:

  • buckboost2_set_mode - 设置工作模式的函数。

  • buckboost2_power_off - 关闭芯片的函数。

  • buckboost2_power_on - 开启芯片的函数。

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 
 * \brief Buck Boost 2 Click example
 * 
 * # Description
 * This application enables use of DC-DC step-down/step-up regulator (buck/boost).
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes Driver init and turn ON chip and settings mode with improvement current.
 * 
 * ## Application Task  
 * The Click has a constant output voltage of 5V, no additional settings are required.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buckboost2.h"

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

static buckboost2_t buckboost2;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    buckboost2_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.

    buckboost2_cfg_setup( &cfg );
    BUCKBOOST2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    buckboost2_init( &buckboost2, &cfg );

    buckboost2_power_on( &buckboost2 );
    buckboost2_set_mode( &buckboost2, BUCKBOOST2_WITH_IMPROVEMENT );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.

}

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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