初学者
10 分钟

使用TPS62902和PIC18F2553将更高的输入电压转换为较低的输出电压

同步DC-DC降压电压转换器

Step Down 12 Click with EasyPIC v8

已发布 11月 20, 2024

点击板

Step Down 12 Click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F2553

实现稳定的DC-DC转换,精确的电压控制,完美适用于工厂自动化、数据中心和电机驱动系统

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Step Down 12 Click 基于德州仪器 (Texas Instruments) 的 TPS62902,这是一个同步降压 DC-DC 转换器。该转换器采用 DCS-Control 拓扑,这是一种先进的控制架构,将滞后控制、电压模式控制和电流模式控制的优点融合在一起。DCS-Control 通过将反馈发送到快速比较器级来实现对输出电压变化的快速响应,确保在稳定条件下保持恒定的开关频率,并在动态负载变化期间快速适应。此 Click 板支持 3V 至 17V 的宽输入电压范围,通过其 VIN 端子,适用于包括 12V 电源线、单个或多个锂离子电池以及 5V 或 3.3V 轨道在内的各种标准电源。它适用于多种应

用场景,包括工厂自动化、楼宇自动化、数据中心系统、企业计算、马达驱动应用等。由于基于 DCS-Control 的调节,它具备±1% 的输出电压精度。此外,TPS62902 在轻负载时进入省电模式以最大化效率,并具有仅 4µA 的静态电流,非常适合节能应用。此 Click 板集成了 MCP4661,使主 MCU 能够在 VOUT 端口上配置 16 个固定输出电压,调节范围从 0.7V 到 5.5V。MCP4661 通过支持高达 3.4MHz 的时钟速度的 2 线 I2C 接口进行通信,其 I2C 地址可通过板上的 ADDR SEL 跳线进行调整。MD 引脚允许用户选择 TPS62902 的操作模式,提供固定 PWM 或具

有 AEE 功能的自动 PFM/PWM 模式的配置选项,以及开关频率、内部/外部反馈、输出放电和 PFM/PWM 选择的设置。EN 引脚用于转换器的启用控制,而 PG(电源良好)引脚则是一个开漏信号,用于确认输出电压是否已达到目标值。当由于欠压锁定(UVLO)或热关断而关闭设备时,该信号也会指示状态,从而增强系统保护和操作反馈。此 Click 板可选择 3.3V 或 5V 逻辑电平操作,通过 VCC SEL 跳线设置。这样,3.3V 和 5V 逻辑电平的 MCU 都可以正常使用通信线路。此外,该 Click 板配备了易于使用的功能库和示例代码,可作为进一步开发的参考。

Step Down 12 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

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

2048

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Mode Selection
RA0
RST
ID COMM
RA5
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Device Enable
RC1
PWM
Power-Good Indicator
RB1
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RC3
SCL
I2C Data
RC4
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
2

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Step Down 12 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

该库包含 Step Down 12 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • stepdown12_get_pg_pin - 此函数返回电源良好(PG)引脚的逻辑状态。

  • stepdown12_set_vout - 此函数通过设置数字电位器的滑动阻值来设定电压输出。

  • stepdown12_enable_device - 此函数通过将EN引脚设置为高电平逻辑状态来启用设备。

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 Step Down 12 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Step Down 12 Click board by
 * changing the output voltage every 3 seconds.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the Click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Changes the output voltage every 3 seconds from MAX (5.5V) to MIN (1.05V) in steps of 0.5V
 * and displays the currently set voltage output value on the USB UART. It also monitors
 * the power good fault indication.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "stepdown12.h"

static stepdown12_t stepdown12;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    stepdown12_cfg_t stepdown12_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.
    stepdown12_cfg_setup( &stepdown12_cfg );
    STEPDOWN12_MAP_MIKROBUS( stepdown12_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == stepdown12_init( &stepdown12, &stepdown12_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    stepdown12_default_cfg ( &stepdown12 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    static float vout = STEPDOWN12_VOUT_MAX;

    if ( !stepdown12_get_pg_pin ( &stepdown12 ) )
    {
        log_error( &logger, " Power Good Fault - Vout is below nominal regulation\r\n" );
    }

    if ( STEPDOWN12_OK == stepdown12_set_vout ( &stepdown12, vout ) )
    {
        log_printf( &logger, " Vout: %.3f V\r\n\n", vout );
        vout -= 0.5;
        if ( vout < STEPDOWN12_VOUT_MIN )
        {
            vout = STEPDOWN12_VOUT_MAX;
        }
    }
    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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