中级
30 分钟

使用 TPS61160A 和 PIC18F57Q43 享受多种高功率照明应用。

更亮、更持久。

LED Driver 4 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 26, 2024

点击板

LED Driver 4 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

通过采用我们可靠的 LED 驱动解决方案,体验电子设计中的效率提升和性能增强。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

LED Driver 4 Click 基于德州仪器的 TPS61160A,这是一款带有 PWM 亮度控制的白色 LED 驱动器。TPS61160A 驱动器使用带有电流模式控制的升压转换器拓扑。其操作与典型的升压 DC-DC 转换器非常相似,具有一些对 LED 阵列驱动有用的附加功能。此 Click 板™ 在输出端可提供高达 26V 的电压,当输出 LED 断开时,开路 LED 感应部分将关闭输出级 MOSFET 和 IC 本身,作为保护措施。这可以防止在输出 LED 断开时输出电压超过设备的最大额定值。如果反馈引脚上的电压下降到其标称值的 50% 以下,即 200 mV,情况也是如此。TPS61160A 允许将 PWM 信号应用于其 CTRL 输入,该输入连接到 mikroBUS™ 的 PWM 引脚,标记为 CTL。施加到该引脚的信号将调制 FB 引脚上的反馈电压,通过 LP 滤波器过滤后,减少输出和通过 LED 阵列的直流电流。这种调光技术不会产生任何噪音,因为直流电流被缩减,而 PWM 仅应用于内部反馈电压。PWM 频率

应保持在 5 kHz 至 100 kHz 之间,以获得最佳性能。通过 GND 和 FB 引脚之间连接的板载电阻器感测通过 LED 段的电流。它的选择确保了最大 LED 电流为 20 mA,这是白色 LED 的最佳电流,提供最大亮度而不会使 LED 劣化。请注意,虽然这对大多数白色 LED 是适用的,但应检查与 LED Driver 4 Click 一起使用的特定 LED 的数据表中的正向电流参数。它应至少为 20 mA。如上所述,调光功能将减少此电流,导致 LED 灯光变暗。设备内置软启动功能,在约 6 ms 内慢慢增加 FB 引脚的电压,防止高浪涌电流。内部电流限制在操作的前 5 ms 内也设置为最大电流规格的一半。将低电平逻辑应用于 CTL 引脚超过 2.5 ms 会使设备进入关机模式。在关机模式下,电流消耗最小。然而,电感器和肖特基二极管仍存在电流路径。为了防止 LED 阵列的意外激活,LED 阵列的最小正向电压应高于输入电压。LED 阵列的电源通过 VIN 螺钉端子连接,允许使用外部电源。外部电源

的额定值应保持在 2V 至 18V 之间。第二个螺钉端子下方有 LED 图标,用于连接 LED 阵列。LED 阵列的最大正向电压应低于设备的最小过保护电压,通常为 25V。LED 元件的最大正向电压取决于所使用的 LED 类型。可以在所用 LED 的数据表中找到。TPS61160A IC 的最小过保护电压可以在 TPS61160A 中找到,但也可以在下面的电气特性表中找到。Click 板™ 本身通过 5V mikroBUS™ 轨供电。然而,只要施加到此引脚的低逻辑电平电压保持在 0.4V 以下,高逻辑电平电压保持在 1.2V 以上,Click 板™ 允许 3.3V 和 5V MCU 驱动其 CTL 输入。Led Driver 4 Click 的使用简单明了。然而,MikroElektronika 提供了一个包含与 MikroElektronika 编译器兼容功能的库,可用于简化 LED 阵列驱动。该库还包含一个示例应用程序,演示了它们的使用。此示例应用程序可用作自定义设计的参考。

LED Driver 4 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
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
Control/PWM Output
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

LED Driver 4 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
Curiosity Nano with PICXXX Access MB 1 - 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
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

此款Click板可通过两种方式进行接口连接和监控:

  • Application Output - 在调试模式下,使用“Application Output”窗口进行实时数据监控。按照本教程正确设置它。

软件支持

库描述

此库包含用于 LED Driver 4 Click 驱动的 API。

关键功能:

  • leddriver4_set_duty_cycle - 通用设置 PWM 占空比

  • leddriver4_pwm_stop - 停止 PWM 模块

  • leddriver4_pwm_start - 启动 PWM 模块

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 LedDriver4 Click example
 * 
 * # Description
 * This click has the ability to dim the connected LED array, without producing any noise on the output.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the GPIO driver and
 * configures the PWM peripheral for controlling the LED array intensity.
 * 
 * ## Application Task  
 * Increases and decreases LED array intensity
 * ( first increases light intensity to the maximum and then decreases to the minimum ).
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 * 
 * 
 * @author Nikola Peric
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "leddriver4.h"

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

static leddriver4_t leddriver4;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    leddriver4_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.

    leddriver4_cfg_setup( &cfg );
    LEDDRIVER4_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    leddriver4_init( &leddriver4, &cfg );
    
    leddriver4_set_duty_cycle ( &leddriver4, 0.0 );
    leddriver4_pwm_start( &leddriver4 );
    log_info( &logger, "---- Application Task ----" );
    Delay_ms( 500 );
}

void application_task ( void )
{
    static int8_t duty_cnt = 1;
    static int8_t duty_inc = 1;
    float duty = duty_cnt / 10.0;

    leddriver4_set_duty_cycle ( &leddriver4, duty );
    log_printf( &logger, "Duty: %d%%\r\n", ( uint16_t )( duty_cnt * 10 ) );
    Delay_ms( 500 );
    
    if ( 10 == duty_cnt ) 
    {
        duty_inc = -1;
    }
    else if ( 0 == duty_cnt ) 
    {
        duty_inc = 1;
    }
    duty_cnt += duty_inc;
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}


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

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。