使用LT3582和PIC18F57Q43轻松实现双极电压提升
双电压发电机
已发布 6月 25, 2024
点击板
Boost-INV Click
开发板
Curiosity Nano with PIC18F57Q43
编译器
NECTO Studio
微控制器单元
PIC18F57Q43
从正到负，我们为您的电压提供了全方位的覆盖！
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硬件概览
它是如何工作的？
Boost-INV Click基于Analog Devices的LT3582，这是一款带有OTP存储器的可编程升压和反相DC/DC转换器。该IC是一个双路电路，提供了一个升压DC/DC转换器和一个反相器在一个封装中。升压转换器在输出上可提供高达12.78V的电压，同时以高达350mA的电流驱动负载。反相器可以提供-13.95V的电压，提供高达600mA的电流给连接的负载，在电流限制被激活之前。升压转换器使用源接地的NMOS作为主要开关元件，控制关断时间和峰值电流的先进切换方案。输出上的可编程电压分压器提供了所需的反馈电压以进行调节。反相器拓扑允许在输出上使用单个电感，简化设计。如前所述，LT3582具有可编程参数，可通过I2C接口访问。这些参数包括配置输出电压、电源顺序和输出电压斜率。板载OTP非易失性存储器可以编程以在启动时使用值。命令寄存器（CMDR）在上电时被复位为0x00h，这将关闭输出并将设备设置为读取存储在OTP区
域中的参数。如果OTP存储器区域为空，则需要首先设置工作参数（输出电压、上电顺序、用于斜坡电容器斜升的充电电流等）然后使用设备。值得一提的是，CMDR寄存器中有三个位，在LT3582数据手册中称为RSEL0、RSEL1和RSEL2，它们将设备重定向到使用寄存器或OTP存储器。当设置为0时，设备使用存储在OTP存储器中的参数。请注意，0x00h是CMDR寄存器的默认值，这意味着上电后将默认使用存储在OTP中的设置。可以动态更改输出电压和其他可配置工作参数的值。但是，在修改工作参数之前强烈建议关闭设备（CMDR寄存器的SWOFF位），因为在实时运行开关电路时，大幅度的输出电压变化可能会导致开关电路上产生大电流脉冲。编程OTP需要一个外部电源，它经过良好的滤波（可能带有输出的滤波电容器）。13V以下的电压降可能会触发FAULT位并使设备无法使用。这个电压范围是从13V到15V。Click板™具有标准的2.54mm
（100mil）排针。一旦连接了编程电压（VPP引脚），CMDR寄存器的WOTP位将启动编程。完整的算法以及有关OTP编程过程的详细说明可以在LT3582数据手册中找到。板载SMD跳线标记为VSEL，允许从mikroBUS™选择3.3V和5V电源轨，将其路由到LT3582 IC的电压输入引脚。I2C上拉电阻也连接到此电压，允许与3.3V和5V MCU进行通信。Click板™还提供了I2C地址选择跳线，标记为I2C ADD。此跳线在两个可能的7位地址之间进行选择：左侧位置将I2C从机地址设置为0x49h，而右侧位置将地址设置为0x69h。请注意，这只是7位地址 - 要获得完整的I2C地址，需要在末尾添加一个R/W位。输入螺钉端子允许安全地连接负载，并且明确标记以避免混淆：V-引脚提供负电压，而V+引脚输出正电压。GND引脚连接到Click板™的公共地。
功能概述
开发板
PIC18F57Q43 Curiosity Nano 评估套件是一款尖端的硬件平台，旨在评估 PIC18-Q43 系列内的微控制器。其设计的核心是包含了功能强大的 PIC18F57Q43 微控制器（MCU），提供先进的功能和稳健的性能。这个评估套件的关键特点包括一个黄 色用户 LED 和一个响应灵敏的机械用户开关，提供无
缝的交互和测试。为一个 32.768kHz 水晶振荡器足迹提供支持，确保精准的定时能力。套件内置的调试器拥有一个绿色电源和状态 LED，使编程和调试变得直观高效。此外，增强其实用性的还有虚拟串行端口 （CDC）和一个调试 GPIO 通道（DGI GPIO），提供广泛的连接选项。该套件通过 USB 供电，拥有由
MIC5353 LDO 调节器提供支持的可调目标电压功能，确保在 1.8V 至 5.1V 的输出电压范围内稳定运行，最大输出电流为 500mA，受环境温度和电压限制。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
建筑
PIC
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
Microchip
引脚数
48
RAM (字节)
8196
你完善了我！
配件
Curiosity Nano Base for Click boards 是一款多功能硬件扩展平台，专为简化 Curiosity Nano 套件与扩展板之间的集成而设计，特别针对符合 mikroBUS™ 标准的 Click 板和 Xplained Pro 扩展板。这款创新的基板（屏蔽板）提供了无缝的连接和扩展可能性，简化了实验和开发过程。主要特点包括从 Curiosity Nano 套件提供 USB 电源兼容性，以及为增强灵活性而提供的另一种外部电源输入选项。板载锂离子/锂聚合物充电器和管理电路确保电池供电应用的平稳运行，简化了使用和管理。此外，基板内置了一个固定的 3.3V 电源供应单元，专用于目标和 mikroBUS™ 电源轨，以及一个固定的 5.0V 升压转换器，专供 mikroBUS™ 插座的 5V 电源轨，为各种连接设备提供稳定的电力供应。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看！”
Click board™ 原理图
一步一步来
项目组装
从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity Nano with PIC18F57Q43作为您的开发板开始。
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
此库包含 Boost-INV Click 驱动程序的 API。
关键功能:
boostinv_enable- 启用芯片的功能boostinv_set_positive_voltage- 设置正输出电压的函数boostinv_set_negative_voltage- 设置负输出电压的函数
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 BoostInv Click example
*
* # Description
* Changes the positive and negative output voltage. Input Voltage 3.3V.
* Positive output voltage goes from 3200mV, 7750mV, 12000mV and 7750mV.
* Negative output voltage goes from -1450mV, -6700mV, -11050mV and -6700mV.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes I2C module and sets EN ( RST ) pin as output.
*
* ## Application Task
* Changes the positive and negative output voltage every 5 sec.
*
* \author Luka FIlipovic
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "boostinv.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static boostinv_t boostinv;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
boostinv_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.
boostinv_cfg_setup( &cfg );
BOOSTINV_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
boostinv_init( &boostinv, &cfg );
boostinv_default_cfg ( &boostinv );
log_printf( &logger, " Boost INV Click\r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
Delay_ms ( 100 );
}
void application_task ( void )
{
// Sets Positive output voltage
log_printf( &logger, " Positive output voltage \r\n" );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
log_printf( &logger, " 3200 mV\r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
boostinv_set_positive_voltage( &boostinv, BOOSTINV_VOLTAGE_POSITIVE_3200_mV );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " 7750 mV\r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
boostinv_set_positive_voltage( &boostinv, BOOSTINV_VOLTAGE_POSITIVE_7750_mV );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " 12000 mV\r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
boostinv_set_positive_voltage( &boostinv, BOOSTINV_VOLTAGE_POSITIVE_12000_mV );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " 7750 mV\r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
boostinv_set_positive_voltage( &boostinv, BOOSTINV_VOLTAGE_POSITIVE_7750_mV );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
// Sets Negative output voltage
log_printf( &logger, " Negative output voltage \r\n" );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - -\r\n" );
log_printf( &logger, " -1450 mV\r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
boostinv_set_negative_voltage( &boostinv, BOOSTINV_VOLTAGE_NEGATIVE_1450_mV );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " - 6700 mV\r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
boostinv_set_negative_voltage( &boostinv, BOOSTINV_VOLTAGE_NEGATIVE_6700_mV );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " - 11050 mV\r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
boostinv_set_negative_voltage( &boostinv, BOOSTINV_VOLTAGE_NEGATIVE_11050_mV );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " - 6700 mV\r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
boostinv_set_negative_voltage( &boostinv, BOOSTINV_VOLTAGE_NEGATIVE_6700_mV );
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
