优化电池性能,延长其使用寿命。
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硬件概览
它是如何工作的?
BATT-MAN Click基于来自Analog Devices的LTC3586,这是一款高效率的电源管理器,具有升压、降压-升压和双降压转换器。它包括一个高效率的电流限制开关PowerPath™管理器,具有自动负载优先级,采用了Bat-Track™自适应输出控制技术,电池充电器和四个同步开关调节器(两个降压器、一个降-升压器和一个升压器)。LTC3586具有一种工作模式,该模式设置PowerPath™管理器永远不会超过1A的输入电流。一旦设备插入mikroBUS™插槽,它将检测到输入引脚(VBUS)上的5V轨道的电压存在。 PowerPath™开关调节器将通过SW引脚将VBUS的电源传递到VOUT。 VOUT用于通过开关调节器驱动外部负载,以及集成电池充电器。如果这些组合的电流吸引力没有超过内部设置的电流阈值,那么VOUT引脚(在包含的原理图上为VSYS)的电压将保持在电池电压水平的0.3V左右 - 这要归功于Bat-Track™技术,将电池充电器的损耗降至最低。如果组合电流吸引力足够大,则可用于充电器的电流将减少以为连接的负载提供更多电流。PowerPath™管理器将始终确保连接的负载优先于电池充电。仅使用多余电力用于设备
的充电器部分。 BATT-MAN Click上提供了几个输出。有一个LDO输出电压,被调节为3.3V。这是一个低电流输出,它可以提供约30mA的电流。此输出始终处于开启状态,仅用于非常轻负载。第二个被调节的3.3V输出是高电流输出,可提供高达1A的电流。更重的负载可以连接到此输出。最后,一个被调节的5V输出可提供高达800mA的电流,也适用于较重的负载。这些电压连接器都通过板上的螺钉端子进行接入,以便轻松连接。电池充电部分具有所有优化充电和延长电池寿命所需的功能,包括具有自动重新充电的恒流/电压电池充电器,由安全定时器自动终止,低电压涓流充电和不良电池检测。电池浮动电压设置为4.2V,非常适合MikroElektronika在线商店提供的LiPo电池。电池充电部分还具有#CHRG引脚,指示电池的充电状态。它可以标识电池的几种状态:充电中、不充电和无响应/损坏的电池。这是一个开漏输出,它被拉到由低电流LDO调节器提供的3.3V上拉。当电池正在充电时,该引脚被拉到低电平,BATT-MAN click上的红色LED指示灯亮起。当电池不充电时,LED熄灭。如果连接的电池损坏,则充电指示
灯会应用6.1Hz的调制信号。 #CHRG引脚路由到mikroBUS™ AN引脚。 #FAULT引脚指示输出电压中的错误。如果集成的降/升压转换器的反馈电压在14ms内无法达到内部参考电压的8%,则会出现故障指示,该引脚将被拉低以指示错误,并且开关调节器将被关闭。 #FAULT引脚是双向的,因此在外部将此引脚拉低也将禁用开关调节器。此引脚路由到mikroBUS™ INT引脚,并通过由低电流LDO调节器提供的3.3V拉到高电平。板上的EN Vout开关(SW1)可以打开设备,即使没有来自mikroBUS™ 5V轨道的电源。在这种情况下,连接的外部LiPo电池是必需的。开关调节器的EN引脚路由到mikroBUS™ RST引脚,允许MCU关闭设备。如果开关处于闭合位置,则它将通过3K3电阻将mikroBUS™的RST线拉到高电平。如果MCU将RST引脚设置为低逻辑电平,则RST引脚将覆盖开关位置,RST引脚的逻辑状态将变为低电平。除了用于连接外部负载的板上螺钉端子之外,click board™还具有标准的2.54mm间距电池连接器,用于连接LiPo电池。
功能概述
开发板
Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO®
Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,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。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用
连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
192
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
20480
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
这个库包含BATT-MAN Click驱动程序的API。
关键函数:
battman_set_enable
- 控制板的操作。battman_get_charging_indicator
- 显示充电状态。
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 BATT-MAN Click example
*
* # Description
* BATT-MAN click is a very versatile battery operated power manager. When powered via mikroBUS,
* it will charge the connected Li-Ion/Li-Po 3.7V battery, while providing the output voltage
* on all its outputs at the same time.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the click driver and logger utility and enables the click board.
*
* ## Application Task
* Checks the charging indicator status, and in relation to its state
* it displays an appropriate message on USB UART.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "battman.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static battman_t battman;
static log_t logger;
static uint8_t chg_flag;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
battman_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.
battman_cfg_setup( &cfg );
BATTMAN_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
battman_init( &battman, &cfg );
battman_set_enable( &battman, 1 );
log_printf( &logger, "BATT-MAN click enabled.\r\n" );
chg_flag = 0;
}
void application_task ( void )
{
if ( !battman_get_charging_indicator ( &battman ) )
{
if ( chg_flag == 1 )
{
log_printf( &logger, "Charging enabled.\r\n" );
}
chg_flag = 0;
}
else
{
if ( chg_flag == 0 )
{
log_printf( &logger, "Charging disabled.\r\n" );
}
chg_flag = 1;
}
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END