集成电池平衡功能的便携式电源完美伴侣!
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硬件概览
它是如何工作的?
Balancer 5 Click 基于德州仪器的 BQ25887,这是一款完全集成的 2 节锂离子电池充电器,非常适合带有电池平衡的便携式应用。BQ25887 优化了两个电池的充电和平衡。通过 USB 接口输入电压范围可高达 5.5V,电池可充电至 3.3A。当输入电压超过 OVP(过压保护)阈值时,它将关闭充电 MOSFET 以避免芯片过热。除了体积小,外部组件数量少,这款 IC 适用于各种应用。由于锂离子电池在充电时需要非常精确的电流和电压,Balancer 5 Click 是一个完美的解决方案。Balancer 5 Click 配备了高度集成的锂离子电池充电器,支持智能、恒流恒压 (CCCV) 充
电,并具备温度调节功能,适用于充电 2 节锂离子电池。此 Click 通过 I2C 接口进行充电电流控制,确保完美高效的充电。Balancer 5 Click 可以作为许多应用中的电源和分配系统的一部分:手持设备、便携式媒体播放器、便携式音频播放器和其他通用电池供电的电子设备。Click 板左侧是输入 USB 接口,可应用高达 5.5V 的外部电压。右侧两个连接器保留用于锂离子电池,右侧连接器用于第一电池,左侧连接器用于第二电池。当连接到电源时,绿色的 CHARGE LED 将指示电源连接状态,LOW 指示充电进行中,HIGH 指示充电完成或已禁用。当发生任何故障
时,STAT 引脚以 1Hz 的频率闪烁。设置 STAT_DIS 位时可以关闭 STAT 功能。右侧是用于连接负温度系数 (NTC) 电阻的 1x2 公头。连接负温度系数热敏电阻并通过从 REGN 到 TS 到 GND 的分压电阻编程温度窗口。当 TS 引脚超出范围时,充电暂停。推荐使用 103AT-2 热敏电阻。该 Click board™ 只能在 5V 逻辑电压水平下运行。在使用不同逻辑电平的 MCU 之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。然而,该 Click board™ 配备了一个库,包含功能和示例代码,可作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G071RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
36864
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 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器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
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
此库包含 Balancer 5 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
balancer5_charge
- 该功能设置充电状态
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 Balancer5 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates basic Balancer 5 Click functionalities.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes Click and Driver, Checks Device ID, starts charging,
* reads charge status registers and configures ADC.
*
* ## Application Task
* Reads ADC values from registers and logs it.
*
* ## Additional function
* void charger_status_1_handler ( uint8_t cs1_data );
* void charger_status_2_handler ( uint8_t cs2_data );
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "balancer5.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static balancer5_t balancer5;
static log_t logger;
static uint8_t temp_data;
static uint16_t temp_uint_data;
static float temp_float_data;
// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS
void charger_status_1_handler ( uint8_t cs1_data )
{
uint8_t charge = 0;
log_printf( &logger, "* CHARGER STATUS 1 :\r\n" );
if ( ( cs1_data & BALANCER5_CS1_IINDPM_IN_REGULATION ) == BALANCER5_CS1_IINDPM_IN_REGULATION )
{
log_printf( &logger, " - IINDPM_IN_REGULATION" );
}
else
{
log_printf( &logger, " - IINDPM_NORMAL" );
}
if ( ( cs1_data & BALANCER5_CS1_VINDPM_IN_REGULATION ) == BALANCER5_CS1_VINDPM_IN_REGULATION )
{
log_printf( &logger, " - VINDPM_IN_REGULATION" );
}
else
{
log_printf( &logger, " - VINDPM_NORMAL" );
}
if ( ( cs1_data & BALANCER5_CS1_IC_IN_THERMAL_REGULATION ) == BALANCER5_CS1_IC_IN_THERMAL_REGULATION )
{
log_printf( &logger, " - IC_IN_THERMAL_REGULATION" );
}
else
{
log_printf( &logger, " - IC_NORMAL" );
}
if ( ( cs1_data & BALANCER5_CS1_WD_TIMER_EXPIRED ) == BALANCER5_CS1_WD_TIMER_EXPIRED )
{
log_printf( &logger, " - WD_TIMER_EXPIRED" );
}
else
{
log_printf( &logger, " - WD_NORMAL" );
}
if ( ( cs1_data & BALANCER5_CS1_TRICKLE_CHARGE ) == BALANCER5_CS1_TRICKLE_CHARGE )
{
charge++;
log_printf( &logger, " - TRICKLE_CHARGE" );
}
if ( ( cs1_data & BALANCER5_CS1_PRE_CHARGE ) == BALANCER5_CS1_PRE_CHARGE )
{
charge++;
log_printf( &logger, " - PRE_CHARGE" );
}
if ( ( cs1_data & BALANCER5_CS1_FAST_CHARGE ) == BALANCER5_CS1_FAST_CHARGE )
{
charge++;
log_printf( &logger, " - FAST_CHARGE" );
}
if ( ( cs1_data & BALANCER5_CS1_TAPER_CHARGE ) == BALANCER5_CS1_TAPER_CHARGE )
{
charge++;
log_printf( &logger, " - TAPER_CHARGE" );
}
if ( ( cs1_data & BALANCER5_CS1_TOP_OFF_TIMER_CHARGE ) == BALANCER5_CS1_TOP_OFF_TIMER_CHARGE )
{
charge++;
log_printf( &logger, " - TOP_OFF_TIMER_CHARG" );
}
if ( ( cs1_data & BALANCER5_CS1_CHARGE_TERMINATION ) == BALANCER5_CS1_CHARGE_TERMINATION )
{
charge++;
log_printf( &logger, " - CHARGE_TERMINATION" );
}
if ( charge == 0 )
{
log_printf( &logger, " - NOT_CHARGING" );
}
}
void charger_status_2_handler ( uint8_t cs2_data )
{
uint8_t power_in = 0;
log_printf( &logger, "\r\n* CHARGER STATUS 2 :\r\n" );
if ( ( cs2_data & BALANCER5_CS2_MAX_INPUT ) == BALANCER5_CS2_MAX_INPUT )
{
log_printf( &logger, " - MAX_INPUT" );
}
else if ( ( cs2_data & BALANCER5_CS2_ICO_OPTIMIZATION_IN_PROGRESS ) == BALANCER5_CS2_ICO_OPTIMIZATION_IN_PROGRESS )
{
log_printf( &logger, " - ICO_OPTIMIZATION_IN_PROGRESS" );
}
else
{
log_printf( &logger, " - ICO_DISABLED" );
}
if ( ( cs2_data & BALANCER5_CS2_POWER_GOOD ) == BALANCER5_CS2_POWER_GOOD )
{
log_printf( &logger, " - POWER_GOOD" );
}
else
{
log_printf( &logger, " - POWER_NOT_GOOD" );
}
if ( ( cs2_data & BALANCER5_CS2_NON_STANDARD_ADAPTER ) == BALANCER5_CS2_NON_STANDARD_ADAPTER )
{
power_in++;
log_printf( &logger, " - NON_STANDARD_ADAPTER" );
}
if ( ( cs2_data & BALANCER5_CS2_UNKNOWN_ADAPTER ) == BALANCER5_CS2_UNKNOWN_ADAPTER )
{
power_in++;
log_printf( &logger, " - UNKNOWN_ADAPTER" );
}
if ( ( cs2_data & BALANCER5_CS2_POORSRC ) == BALANCER5_CS2_POORSRC )
{
power_in++;
log_printf( &logger, " - POORSRC" );
}
if ( ( cs2_data & BALANCER5_CS2_ADAPTER ) == BALANCER5_CS2_ADAPTER )
{
power_in++;
log_printf( &logger, " - ADAPTER" );
}
if ( ( cs2_data & BALANCER5_CS2_USB_CDP ) == BALANCER5_CS2_USB_CDP )
{
power_in++;
log_printf( &logger, " - CS2_USB_CDP" );
}
if ( ( cs2_data & BALANCER5_CS2_USB_HOST_SDP ) == BALANCER5_CS2_USB_HOST_SDP )
{
power_in++;
log_printf( &logger, " - USB_HOST_SDP" );
}
if ( power_in == 0 )
{
log_printf( &logger, " - NO_INPUT" );
}
}
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
balancer5_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.
balancer5_cfg_setup( &cfg );
BALANCER5_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
balancer5_init( &balancer5, &cfg );
// Device ID sanity check
temp_data = balancer5_check_id( &balancer5 );
if ( temp_data == BALANCER5_ERROR_ID )
{
log_info( &logger, "ID ERROR!!!" );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, "***** ID OK *****" );
// Switch charger on
balancer5_charge( &balancer5, BALANCER5_CHARGE_ON );
// Send configuration info to logger
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_CHARGER_STATUS_1 );
charger_status_1_handler( temp_data );
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_CHARGER_STATUS_2 );
charger_status_2_handler( temp_data );
// Set default configuration
balancer5_default_cfg ( &balancer5 );
}
void application_task ( void )
{
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_IBUS_ADC1 );
temp_uint_data = temp_data;
temp_uint_data <<= 8;
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_IBUS_ADC0 );
temp_uint_data |= temp_data;
log_printf( &logger, "- IBUS: %umA\r\n", temp_uint_data );
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_ICHG_ADC1 );
temp_uint_data = temp_data;
temp_uint_data <<= 8;
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_ICHG_ADC0 );
temp_uint_data |= temp_data;
log_printf( &logger, "- ICHG: %umA\r\n", temp_uint_data );
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_VBAT_ADC1 );
temp_uint_data = temp_data;
temp_uint_data <<= 8;
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_VBAT_ADC0 );
temp_uint_data |= temp_data;
log_printf( &logger, "- VBAT: %umV\r\n", temp_uint_data );
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_VBUS_ADC1 );
temp_uint_data = temp_data;
temp_uint_data <<= 8;
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_VBUS_ADC0 );
temp_uint_data |= temp_data;
log_printf( &logger, "- VBUS: %umV\r\n", temp_uint_data );
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_VCELLTOP_ADC1 );
temp_uint_data = temp_data;
temp_uint_data <<= 8;
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_VCELLTOP_ADC0 );
temp_uint_data |= temp_data;
log_printf( &logger, "- VCELLTOP: %umV\r\n", temp_uint_data );
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_VCELLBOT_ADC1 );
temp_uint_data = temp_data;
temp_uint_data <<= 8;
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_VCELLBOT_ADC0 );
temp_uint_data |= temp_data;
log_printf( &logger, "- VCELLBOT: %umV\r\n", temp_uint_data );
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_TS_ADC1 );
temp_uint_data = temp_data;
temp_uint_data <<= 8;
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_TS_ADC0 );
temp_uint_data |= temp_data;
temp_float_data = temp_uint_data;
temp_float_data *= 0.098;
log_printf( &logger, "- TS: %.2f%%\r\n", temp_float_data );
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_TDIE_ADC1 );
temp_uint_data = temp_data;
temp_uint_data <<= 8;
temp_data = balancer5_read_data( &balancer5, BALANCER5_REG_TDIE_ADC0 );
temp_uint_data |= temp_data;
temp_float_data = temp_uint_data;
temp_float_data *= 0.5;
log_printf( &logger, "- TDIE: %.2f degC\r\n", temp_float_data );
log_printf( &logger, "____________________\r\n" );
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