初学者
10 分钟

使用MAXM38643和PIC18F57Q43将输入电压降低至所需的输出电压

具有业界最低静态电流的NanoPower降压解决方案

Buck 18 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 9月 12, 2024

点击板

Buck 18 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

通过精确的电压调节优化便携式和电池供电设备的电源效率,延长系统运行时间

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Buck 18 Click基于Analog Devices的MAXM38643超低静态电流(330nA)降压模块。该模块能够有效地将输入电压从1.8V至5.5V(通过VEXT端子提供)降压到0.7V至3.3V之间的输出电压(VOUT端子)。此外,输出电压还可以通过mikroBUS™插座上的模拟AN引脚进行访问。用户可以通过板载的TRIM微调器手动调整输出电压,或者通过I2C接口控制的AD5171数字电位器进行数字调整。调整方法可以通过将RSEL跳线定位到DIGI或TRIM来选择。AD5171还允许通过ADDR SEL跳线设置其I2C地址。该模块为实现最佳性

能,基于负载电流自动在超低功耗模式(ULPM)、低功耗模式(LPM)和高功率模式(HPM)之间切换,确保高效和快速的瞬态响应。在ULPM模式下,模块通过过度调节提高效率,并允许输出电容器管理高达600mA的瞬态负载电流。它特别适用于便携设备、可穿戴设备、听戴设备、超低功耗物联网应用、单节锂离子电池和纽扣电池设备等场景。除了I2C接口引脚外,该板还使用EN引脚进行控制,该引脚作为设备的使能控制。将该引脚设置为高电平时启用降压模块,设置为低电平时禁用并进入关机模式。Buck 18 

Click还提供多种电源选择,允许用户在内部和外部电源之间进行选择,以最佳适应其应用需求。通过VIN SEL跳线实现这一灵活性,用户可以选择VCC位置从mikroBUS™电源轨内部供电,或者选择VEXT位置连接外部电源。外部电源电压范围为1.8V至5.5V,适用于各种项目需求。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择在3.3V或5V逻辑电平下运行。这样,支持3.3V和5V逻辑电平的MCU都可以正确使用通信线路。此外,该Click板™还配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Buck 18 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

Analog Output
PA0
AN
Device Enable
PA7
RST
ID COMM
PD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB1
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Buck 18 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

该库包含 Buck 18 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • buck18_set_vout - 此函数设置输出电压水平。

  • buck18_read_voltage - 此函数读取原始ADC值并将其转换为相应的电压水平。

  • buck18_enable - 此函数打开电源开关并启用降压模式。

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 main.c
 * @brief Buck 18 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the Buck 18 Click board by changing the output voltage.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of I2C module and log UART.
 * After driver initialization, the app executes a default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * The demo application changes the output voltage and displays the current voltage output value.
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buck18.h"

static buck18_t buck18;   /**< Buck 18 Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    buck18_cfg_t buck18_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.
    buck18_cfg_setup( &buck18_cfg );
    BUCK18_MAP_MIKROBUS( buck18_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = buck18_init( &buck18, &buck18_cfg );
    if ( ( ADC_ERROR == init_flag ) || ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( BUCK18_ERROR == buck18_default_cfg ( &buck18 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    for ( buck18_vout_t vout = BUCK18_VOUT_3V3; vout <= BUCK18_VOUT_0V9; vout++ )
    {
        if ( BUCK18_OK == buck18_set_vout( &buck18, vout ) )
        {
            float voltage = 0;
            if ( BUCK18_OK == buck18_read_voltage( &buck18, &voltage ) ) 
            {
                log_printf( &logger, " Voltage : %.3f[V]\r\n\n", voltage );
                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

额外支持

资源

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