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30 分钟

使用MCP73871和ATmega328P提升您的电池性能

更智能、更快速的充电

MCP73871 click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 26, 2024

点击板

MCP73871 click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

通过最先进的电池充电技术升级您的解决方案,确保每次充电都能可靠地进行。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

MCP73871 Click基于MCP73871,这是来自Microchip的系统负载共享和锂聚合物/锂离子电池充电管理集成电路。该设备完全管理电源分配,利用许多不同的步骤。输入电压会不断监测,如果未连接电池或电池元件深度消耗,将直接从mikroBUS™插座的5V电源中提供给连接的负载。在此模式下可以提供的电流取决于PRG2引脚选择的限制因素。如果PRG2引脚设置为低电平,电流将限制为80mA至100mA。如果PRG2引脚设置为高电平,则供给负载的电流将限制为400mA至500mA。MCP73871设备设置的几个条件定义了电源管理逻辑的行为。如果连接了锂聚合物/锂离子电池,并且CE(充电使能)引脚设置为高电平,

则充电过程将经历以下步骤。如果连接的电池被深度耗尽,并且CE(充电使能)引脚设置为高电平,则激活预充电模式。充电电流仅是快速充电所使用的调节充电电流的一小部分,以防止电池损坏和过热。如果电池电压超过由MCP73871设备设置的预充电阈值电压,则将开始快速充电,充电电流由上述PRG2引脚描述,并且电压等于4.35V,根据MCP73871 IC的出厂设置。当满足完全充电条件时,充电电路将停止充电过程。电池电压受到监控,并且在其低于重新充电阈值时将重复另一个充电周期。在所有充电模式期间,MCP73871的温度也会受到监控,因此根据情况调节充电电流。如果TE引脚启用计时器,则如果电池电压永远

未达到充电结束条件,它将限制充电时间。MCP73871的功率共享系统逻辑可以同时充电并为连接到板载输出螺钉端子的系统负载供电。功率共享系统始终处于活动状态,并优先考虑连接的负载而不是电池充电。锂聚合物/锂离子电池可以连接到板载的2.54mm双针脚头。使用三个LED指示良好的电源状态以及充电状态。该Click board™只能使用5V逻辑电压级别操作。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,该板必须执行适当的逻辑电压级别转换。但是,该Click board™配备了一个包含函数和示例代码的库,可供参考以进行进一步开发。

MCP73871 click hardware overview image

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。

Arduino UNO Rev3 double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

锂聚合物电池是那些需要可靠且持久电源供应的设备的理想选择,同时又强调了移动性。它与 mikromedia 主板的兼容性确保了在无需额外修改的情况下轻松集成。电池的输出电压为 3.7V,符合许多电子设备的标准要求。此外,容量为 2000mAh,它可以储存大量能量,为长时间提供持续电源。这一特性减少了频繁充电或更换的需求。总的来说,锂聚合物电池是一种可靠且自主的电源,非常适合需要稳定和持久的能源解决方案的设备。您可以在我们的产品中找到更广泛的锂聚合物电池选择。

MCP73871 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Set Charging Current
PC0
AN
NC
NC
RST
Charge Enable
PB2
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
Enable Safety Timer
PD6
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

MCP73871 click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 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
Arduino UNO 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MCP73871 Click驱动程序的API。

关键函数:

  • mcp73871_enable_pin_control - 启用引脚控制

  • mcp73871_prog_pin_control - 编程引脚控制

  • mcp73871_timer_pin_control - 定时器引脚控制

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 MCP73871 Click example
 * 
 * # Description
 * This application is battery charger.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes the click driver, and enables the click board.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is the example of MCP73871 click functions usage.
 * It enables this click, sets input current to 100mA, 
 * and enables safety timer.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "mcp73871.h"

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

static mcp73871_t mcp73871;
static log_t logger;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    mcp73871_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.

    mcp73871_cfg_setup( &cfg );
    MCP73871_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    mcp73871_init( &mcp73871, &cfg );
}

void application_task ( void )
{
    mcp73871_enable_pin_control( &mcp73871, 1 );
    mcp73871_prog_pin_control( &mcp73871, 0 );
    mcp73871_timer_pin_control( &mcp73871, 0 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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