中级
30 分钟

使用MCP16331和PIC18F57Q43高效地将高电压降至低电压

小体积,大能量

MCP16331 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

MCP16331 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

这种高效降压稳压器是功率管理的灯塔,提供优越的电压转换,同时最小化能量损失。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

MCP16331 Click基于MCP16331,这是Microchip推出的一款非同步降压转换器,能够将输入电压从4.4V至50V转换为输出电压从2.0V至24V。有关MCP16331的更多详细信息,请参阅官方数据手册。但是,MCP16331 Click被设计用于处理输入电压从4.5V至18V,并在500mA的最大电流下输出电压从2.25V至12V,因为它采用降压-升压拓扑结构。为了设置MCP16331 Click的输出电压,使用了MCP4921 - 低功耗12位双电压输出DAC在反馈回路中。此DAC的输出用于驱动MCP16331的FB引脚,因此设置DAC输出到特定值就足以设

置输出电压。这将导致FB引脚驱动MCP16331的开关部分,从而输出所需的电压水平。mikroBUS™的AN引脚可用于验证输出电压,并根据需要更正给DAC的值。MCP4291 DAC可以通过SPI总线引脚由主MCU配置,路由到mikroBUS™。mikroBUS™的AN引脚路由到输出的电压分压器的中间点。此电压分压器用于缩放输出电压,以便主MCU的ADC可以成功转换它。在计算输出电压值时,除了ADC的位深度外,还应考虑这一点。MCP16331 Click有两个螺钉端子,用于连接输入电压和负载,SMD跳线用于选择DAC IC的电压。这会影响

SPI逻辑电压级别,因此可以使用3.3V和5V的MCU与此Click板™一起使用。这是因为MCP16331的使能引脚(EN)具有内部上拉电阻,即使该引脚未连接,也会保持MCP16331输出级别启用。在上电时,在通过SPI设置电压之前,DAC输出是未指定的,并且输出电压可能高于负载支持的值。此Click板™可以通过板上跳线选择3.3V或5V逻辑电压级别进行操作。通过这种方式,既可以使能3.3V,也可以使能5V的MCU正常使用通信线路。此外,此Click板™配备有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。

MCP16331 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
Enable
PA7
RST
SPI Chip Select
PD4
CS
SPI Clock
PC6
SCK
SPI Data OUT
PC5
MISO
SPI Data IN
PC4
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
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

MCP16331 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

软件支持

库描述

这个库包含了 MCP16331 Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • mcp16331_set_vout - 此函数设置输出电压值

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 Mcp16331 Click example
 * 
 * # Description
 * This application is buck-boost voltage regulator.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Sends hal pointers, and initializes Click
 * 
 * ## Application Task  
 * Switches between 5 V and 12 V values
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mcp16331.h"

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

static mcp16331_t mcp16331;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    mcp16331_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.

    mcp16331_cfg_setup( &cfg );
    MCP16331_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    mcp16331_init( &mcp16331, &cfg );
}

void application_task ( void )
{
    mcp16331_set_vout( &mcp16331, 5000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    mcp16331_set_vout( &mcp16331, 12000 );
    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

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。