小巧而多功能的降压步进转换器在便携设备中至关重要,可延长电池寿命并增强可用性。
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硬件概览
它是如何工作的?
Buck 12 Click基于Monolithic Power Systems (MPS)的MPQ8632,这是一款同步降压转换器。这款先进的集成降压转换器需要市场上现成的最少数量的外部元件。它采用峰值电流模式控制架构,确保了良好的效率和自动开关模式切换。MPQ8632降压转换器具有过流、欠压和热保护功能,使Buck 12 click成为一种稳健可靠的电源解决方案。FB引脚上的反馈电压决定输出电压。输出电压设置为3.3V,使其可用于大多数嵌入式应用,允许它们从同一电源供电,就像其余应用程序一样,其可能使用更高的电压进行操作。这是各种领域应用中常见的情况,例如舵机、步进电机、显示器等,需要相对较高的电压。当输出过载时,低侧MOSFET将允许电感电流下
降。它将保持打开状态,直到通过电感的电流降到限制以下。如果在过载期间FB电压下降太多,设备将进入间歇模式,该模式关闭输出功率级,放电软启动电容器,并自动重试软启动。MPQ8632可以根据负载的电流自动切换不同的工作模式。在非常轻载时,设备在跳过模式下运行。在此模式下,HS-FET在由单脉冲定时器确定的固定时间间隔内打开。当HS-FET关闭时,LS-FET打开,直到电感电流达到零。当电感电流达到零时,LS-FET驱动器变为三态(高阻),这样,当轻负载消耗线圈内储存的能量时,设备处于空闲状态。这在使用轻负载时大大提高了效率。这也被称为间断导通模式(DCM)。MPQ8632在负载较重时自动切换到重载操作或连续导通模式
(CCM)。在此模式下,当VFB低于VREF时,HS-FET在由单脉冲定时器确定的固定时间间隔内打开。当HS-FET关闭时,LS-FET打开,直到下一个周期。在CCM操作中,开关频率相当恒定,称为PWM模式。MPQ8632封装在QFN外壳(3X4mm)中,在PCB上占用很小的面积。结合所需的外部元件数量较少,MPQ8632为另一个IC留出了足够的空间。该click使用MCP3202,一款双通道12位A/D转换器,使用Microchip的SPI接口。它允许通过SPI接口监测输入和输出电压。此ADC由+5V mikroBUS™电源轨供电。相同的电压用作参考。Click板本身需要连接到输入端的外部电源,标记为VIN。VOUT端子为连接的负载提供经过调节的3.3V电压。
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
该库包含 Buck 12 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
buck12_control
- 此功能用于启用或禁用设备buck12_get_channel_adc
- 此功能读取通道上的ADCbuck12_get_voltage
- 此功能获取电压
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 Buck12 Click example
*
* # Description
* This demo application reads the voltage in [mV] at the input and output terminals.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Configuring clicks and log objects.
*
* ## Application Task
* Reads the voltage in [mV] at the input and output terminals.
* This data logs to the USBUART every 2 sec.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buck12.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static buck12_t buck12;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
buck12_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.
buck12_cfg_setup( &cfg );
BUCK12_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
buck12_init( &buck12, &cfg );
buck12_control( &buck12, BUCK12_ENABLE );
Delay_ms( 2000 );
}
void application_task ( void )
{
float voltage;
voltage = buck12_get_voltage( &buck12, BUCK12_INPUT_VOLTAGE );
log_printf( &logger, "* Vin : %f mV \r\n ", voltage);
voltage = buck12_get_voltage( &buck12, BUCK12_OUTPUT_VOLTAGE );
log_printf( &logger, "* Vout : %f mV \r\n ", voltage);
log_printf( &logger, "--------------------------\r\n");
Delay_ms( 2000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END