初学者
10 分钟

通过使用XCL105B331H2-G和ATmega328P将电池或其他电源的低电压升压到稳定的3.3V输出

集成开关FET的同步升压DC/DC转换器

Boost 11 Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 24, 2024

点击板

Boost 11 Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

提供可靠的电压升压,从低电压源为低功耗传感器或其他工业电子设备供电。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Boost 11 Click基于TOREX Semi的XCL105B331H2-G,这是一款同步升压DC/DC转换器。该组件包括参考电压源、斜坡波电路、误差放大器、PWM比较器、相位补偿电路、N沟道驱动FET、P沟道同步开关FET和电流限制电路。它可以从0.9V的输入电压开始运行,使其适用于使用单个碱性或镍氢电池的设备。工作电压范围从0.9V到6V,适用于VIN端子。这种多功能性使其非常适合工业设备、物联网(IoT)设备、可穿戴设备以及任何以电池寿命为优先考虑的应

用。XCL105B331H2-G通过使用误差放大器将内部参考电压与反馈电压进行比较来运行。生成的输出经过相位补偿后馈送到PWM比较器。此比较器将来自误差放大器的信号与斜坡波电路输出匹配,并将结果信号发送到缓冲驱动电路以控制PWM占空比。这个连续的过程稳定了输出电压,固定在3.3V,并在VOUT端子上提供。此外,输出信号可在mikroBUS™插座的AN引脚上获取。Boost 11 Click使用mikroBUS™插座的EN引脚以及AN引脚。当EN引脚设置为高逻辑电平时,通

过启动模式提高输出电压,开始正常运行。当设置为低逻辑电平时,IC进入待机模式,显著减少电流消耗。此Click板™可以通过VIO SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平运行。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确使用通信线路。此外,此Click板™配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Boost 11 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

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
PC0
AN
Device Enable
PD2
RST
ID COMM
PB2
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
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Boost 11 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

该库包含 Boost 11 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • boost11_active_mode - 此函数激活升压工作模式。

  • boost11_read_an_pin_voltage - 此函数读取AN引脚的AD转换结果,并将其转换为相应的电压水平。

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 Boost 11 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Boost 11 click board 
 * by controlling the output state.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of GPIO module, log UART, and activate the boost operating mode.
 *
 * ## Application Task
 * The demo application reads measurements of the output voltage level [V].
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "boost11.h"

static boost11_t boost11;   /**< Boost 11 Click driver object. */
static log_t logger;        /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;          /**< Logger config object. */
    boost11_cfg_t boost11_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.
    boost11_cfg_setup( &boost11_cfg );
    BOOST11_MAP_MIKROBUS( boost11_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( ADC_ERROR == boost11_init( &boost11, &boost11_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    boost11_active_mode( &boost11 );
    Delay_ms( 100 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float voltage = 0;
    if ( BOOST11_OK == boost11_read_an_pin_voltage ( &boost11, &voltage ) ) 
    {
        log_printf( &logger, " Output Voltage : %.3f[V]\r\n\n", voltage );
        Delay_ms( 1000 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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

额外支持

资源

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