中级
30 分钟

使用 MAX17536 和 PIC18F57Q43 对所施加的直流输入进行降压转换。

轻松转换电压。

Buck 8 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

Buck 8 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

通过这个嵌入式解决方案体验稳定可靠的电压输出!

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Buck 8 Click基于Analog Devices的高效率、同步降压DC-DC转换器MAX17536,具有内部补偿。MAX17536是一款先进的集成降压转换器,可提供高达4A的合理高电流。输入电压范围为5V至45V。应保持大约10%高于所需的输出电压。这意味着输出电压范围从0.9V到0.9 x Vin,其中Vin是输入电压。精确的多圈电位器可以调整输出电压。该电位器允许通过改变反馈到MAX17536的FB引脚的一部分输出电压的电压分压器的电阻值来调整输出电压水平。由于电位器是机械组件,即使在断电后也能保持输出电压不变。虽然它可以提供高达4A的电流,但输出电流受到转换器的最大功耗的限制。虽然功耗损耗的百分比因输入电压和输出电流而异,但可以假设这种功耗损耗为10%。根据数据表,最大的建议功耗是2.67W。为了留有一些余地,假设最大功耗是2W是安全的。这意味着最大输出功率约为20W。MAX17536具有强大的过载和短路保护功能。当超过6.5A的内部设置电流限制时,高侧MOSFET将关闭,并触发间歇模式。此模式暂停操作32,768个工作周期,之后尝试重新启动软启动序列。如果在启

动时存在故障条件且输出电压保持在标称值的68%以下,则也会激活间歇模式。热保护确保IC的结温保持在165˚C以下。当超过此温度时,设备将关闭,以便冷却。当结温下降到约10˚C时,设备将重新启动。输出电压条件可以通过MAX17536的#RESET引脚进行监视。此引脚是开漏输出,并由板载电阻将其拉到高逻辑电平。它路由到mikroBUS™的RST引脚,并可以用作电源良好指示。当输出电压低于标称调节输出电压的92.2%时,此引脚会被拉到低逻辑电平。#RESET引脚还报告热关断事件。软启动功能防止涌入电流。软启动电容器决定了此功能。通过100nF电容器将软启动设置为约18ms。SYNC/MODE引脚被拉到高逻辑电平,允许设备在轻载连接到输出时工作在DCM轻载模式下,从而在轻载连接到输出时实现更高效的操作。通过将MODE/SYNC引脚驱动到低逻辑电平,可以强制将设备转换为PWM模式,该模式允许输出上的最少噪音和纹波,但是在处理轻载时效率不高。MODE/SYNC引脚通过板载上拉电阻被拉到高逻辑电平。设备在启动时锁定此引脚的状态,在启动序列完成后忽略引

脚状态更改。此降压转换器的一个独特功能是能够与外部时钟信号同步切换时钟频率。可以在大约比Buck 8 Click上设置的值高1.1到1.4的范围内同步切换频率,该值为450kHz。此功能主要用于在使用多个降压转换器时同步切换频率。当向MODE/SYNC引脚应用有效的同步信号时,设备将切换到PWM模式,其切换频率与输入信号同步。在这种情况下,在同步信号断开后,设备将继续在PWM模式下工作。MAX17572的EN引脚被路由到mikroBUS™的CS引脚。当将此引脚驱动到高逻辑电平时,此引脚使能降压转换器,但也可以用于设置欠压锁定阈值。如果输入电压低于此阈值,则内部低压降压输出调节器(LDO)将不会为内部逻辑上电,并且降压转换器将保持禁用状态。Buck 8 Click具有一个SMD跳线,用于设置引脚的逻辑电压级别,允许使用3.3V和5V MCU与Click板™一起使用。该板还配备了输入和输出螺钉端子,可在输入电压源和负载之间提供安全连接。

Buck 8 Click hardware overview image

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。

PIC18F57Q43 Curiosity Nano double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

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。

Curiosity Nano Base for Click boards accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Buck Fault Indicator
PA7
RST
Output Enable
PD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Mode Selection
PB0
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 8 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly

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。

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
PIC18F47Q10 Curiosity Nano front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 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
PIC18F57Q43 Curiosity 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

这个库包含 Buck 8 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • buck8_get_state - 获取引脚状态。

  • buck8_set_power_mode - 设置模式。

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 8 Click example
 * 
 * # Description
 * Demo application shows basic usage of BUCK 8 Clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Configures the driver and enables the Click board.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads the VOUT state and parses it on USB UART.
 * 
 * \author Katarina Perendic
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buck8.h"

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

static buck8_t buck8;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    buck8_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.

    buck8_cfg_setup( &cfg );
    BUCK8_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    buck8_init( &buck8, &cfg );

    buck8_default_cfg( &buck8 );
}

void application_task ( void )
{
    uint8_t pg_state;
    
    pg_state = buck8_get_state( &buck8 );
    
    if ( pg_state == 1 )
    {
        log_info( &logger, "VOUT is below 92.2%% of VIN" );
    }
    else
    {
        log_info( &logger, "VOUT is above 92.2%% of VIN" );
    }
    
    Delay_1sec();
}

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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