初学者
10 分钟

使用AP33771和PIC18F57Q43将您的项目转变为高效中心

USB-C接收器——结合速度、功率和风格!

USB-C Sink 3 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 27, 2024

点击板

USB-C Sink 3 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

彻底改变您的项目体验,使用我们的USB-C接收器解决方案,为更快的数据传输和更智能的电源管理铺平道路。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

USB-C Sink 3 Click基于Diodes Incorporated的高性能USB PD接收器控制器AP33771。它支持最多八个电压选择以及十种不同的功率范围选择。除了所选的电压外,AP33771搜索算法还支持PD源适配器中的固定PDO和PPS APDO。PD控制器支持带自动重启的OVP、用于主固件的一次性编程(OTP)ROM以及功率能力选择。板载的FAULT LED作为协商不匹配的可视呈现。USB-C Sink 3 Click配备了VSINK,这是一个带有一对MOSFET的外部电源供应端子,根据AP33771的N-MOS VBUS电源开关支持驱动器。PD控制器可以控制外部NMOS开关的开关。USB-C连接器作为PD-IN放电路径端子,具有USB Type-C配置通道1和2。USB C上电源的存在通过VBUS LED指示。USB-

C Sink 3 Click配有一个VSEL三个2位跳线器,标记为0、1和2,用于选择所需的目标电压。I/O和FIX(ed)侧允许您在八个位置中选择硬件和软件目标电压,并选择从5V到17.2V的目标电压范围。默认情况下,VSEL设置为I/O,您可以通过TCA9536来设置三个IO引脚的逻辑状态,TCA9536是来自德州仪器的远程4位I2C和SMBus I/O扩展器,具有配置寄存器。组合位置和相应目标电压的表格打印在Click板的底部。您可以通过根据需要设置跳线来使用固定的跳线位置,其中I/O作为0位置,3V3作为1位置。5V和3.3V LDO电压输出可以通过V5V和V3V接点进行测量,电压反馈可以通过VFB接点进行。为了选择所需的功率,有MCP41100T,这是一款具有SPI接口的数字电位器,来自Microchip。

在数字电位器上选择相应的电阻值可以选择从12W到100W的一个电流能力。期望电阻和结果电流的表格打印在Click板的底部。此外,您可以通过在RES电阻垫上焊接标准电阻来焊接标准电阻。为此,您应将PSEL跳线设置为RES位置,默认情况下将其设置为POT位置。USB-C Sink 3 Click使用MCP41100T的标准2-Wire I2C接口与主机MCU通信。USB-C Sink 3 Click的一个主要特征是能够通过mikroBUS™插座的AN引脚跟踪VBUS电压。该Click板只能使用3.3V逻辑电压电平进行操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须对板执行适当的逻辑电压级转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

USB-C Sink 3 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
Reset
PA7
RST
SPI Chip Select
PD4
CS
SPI Clock
PC6
SCK
NC
NC
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
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB1
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

USB-C Sink 3 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

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 USB-C Sink 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • usbcsink3_set_voltage - USB-C Sink 3 设置电压功能。

  • usbcsink3_set_power - USB-C Sink 3 设置功率功能。

  • usbcsink3_get_vbus - USB-C Sink 3 获取VBUS功能。

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 USB-C Sink 3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of USB-C Sink 3 Click board™ 
 * by setting DC power requests and control for Type-C connector-equipped devices (TCD).
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes SPI, I2C and ADC modules and log UART.
 * After driver initialization the app set default settings:
 * Voltage Selection: 5 [V] and Power: 15.0 [W].
 *
 * ## Application Task
 * In this example, the app configures Power Data Objects (PDO) 
 * highest priority profile and requests power from a standard USB PD source adapter.
 * It interprets power input requirements (voltage/current and maximum power) from the TCD.
 * The example uses two configurations: 
 *  - Voltage 5 [V] and Power 15.0 [W]
 *  - Voltage 9 [V] and Power 18.0 [W]
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 *
 * @note
 * FAULT LED flickering notified of the system status:
 *  - Charging: Breathing light (2 sec dimming), 1 cycle is 4 sec.
 *  - Fully charged: Continuously lit Charging current < 500mA.
 *  - Mismatch: 1s flicker Voltage or power mismatch. Non-PD power source, 1 cycle is 2sec.
 *  - Fault: 300ms flicker OVP, 1 cycle is 600ms.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "usbcsink3.h"

static usbcsink3_t usbcsink3;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    usbcsink3_cfg_t usbcsink3_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.
    usbcsink3_cfg_setup( &usbcsink3_cfg );
    USBCSINK3_MAP_MIKROBUS( usbcsink3_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = usbcsink3_init( &usbcsink3, &usbcsink3_cfg );
    if ( ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms( 100 );
    
    if ( USBCSINK3_ERROR == usbcsink3_default_cfg ( &usbcsink3 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    Delay_ms( 100 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, " ------------------------\r\n" );
    Delay_ms( 1000 );
}

void application_task ( void )
{
    static float voltage = 0.0;
    if ( ( USBCSINK3_OK == usbcsink3_set_voltage( &usbcsink3, USBCSINK3_VTG_SEL_5V ) ) &&
         ( USBCSINK3_OK == usbcsink3_set_power( &usbcsink3, USBCSINK3_PWR_SEL_15W ) ) )
    {
        log_printf( &logger, " Output:\r\nVoltage: 5.0 [V]\r\nPower: 15.0 [W]\r\n" );
        log_printf( &logger, " - - - - - -  - - - - - -\r\n" );
        Delay_ms( 1000 );
        usbcsink3_get_vbus ( &usbcsink3, &voltage );
        log_printf( &logger, " VBUS : %.1f [V]\r\n", voltage );
        log_printf( &logger, " ------------------------\r\n" );
        Delay_ms( 5000 );
    }
    
    if ( ( USBCSINK3_OK == usbcsink3_set_voltage( &usbcsink3, USBCSINK3_VTG_SEL_9V ) ) &&
         ( USBCSINK3_OK == usbcsink3_set_power( &usbcsink3, USBCSINK3_PWR_SEL_18W ) ) )
    {
        log_printf( &logger, " Output:\r\nVoltage: 9.0 [V]\r\nPower: 18.0 [W]\r\n" );
        log_printf( &logger, " - - - - - -  - - - - - -\r\n" );
        Delay_ms( 1000 );
        usbcsink3_get_vbus ( &usbcsink3, &voltage );
        log_printf( &logger, " VBUS : %.1f [V]\r\n", voltage );
        log_printf( &logger, " ------------------------\r\n" );
        Delay_ms( 5000 );
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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