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用RT9532和STM32F446RE为您的单节锂离子电池充电

一个充电器,无限电力

Charger 13 Click with Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

Charger 13 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F446RE

使用可靠的电池充电技术,确保您的解决方案不间断运行。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Charger 13 Click 基于Richtek Technology的RT9532,这是一款完全集成的单节锂离子电池充电器,非常适合便携式应用。RT9532通过包含预充电、快速充电和恒压模式的控制算法优化充电任务。VIN引脚的输入电压范围最高可达28V。当输入电压超过OVP阈值时,它将关闭充电MOSFET以避免芯片过热。除了物理尺寸小,外部元件数量少,使得该IC非常适用于各种应用。工厂预设的4.2V参考电压简化了设计。RT9532在

设计时考虑了可靠性:IC防止电池电量低于临界水平,提供预充电(用于深度耗尽的电池),具有过压保护、充电状态监控等功能。Click板™本身配备了监控充电过程和电源分配的指示灯:CHARGE LED指示充电进行中的状态,STATUS LED指示充电过程中的电源状态。Click板左侧是带有相应标记的输入螺钉端子,可以应用高达28V的外部电压。右侧的连接器保留用于标有GND和VBAT+的锂离子电池。当连接到电源时,绿

色的STATUS LED将指示电源状态,而红色的CHARGING LED将指示充电进行中,并在电池充电完成后熄灭。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压级别进行操作。这样,既支持3.3V也支持5V的MCU可以正确使用通信线。然而,Click板™配备了包含易于使用的功能和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Charger 13 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F446RE 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。

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

131072

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™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

Li-Polymer电池是需要可靠且持久电源的设备的理想解决方案,同时强调移动性。其与mikromedia板的兼容性确保了无需额外修改即可轻松集成。电池的电压输出为3.7V,满足许多电子设备的标准要求。此外,2000mAh的容量可以存储大量能量,提供长时间持续的电力。这一特点减少了频繁充电或更换的需求。总的来说,Li-Polymer电池是一种可靠且自主的电源,非常适合需要稳定和持久能源解决方案的设备。您可以在我们的产品中找到更多种类的Li-Polymer电池。

Charger 13 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Enable
PC8
PWM
Charging Interrupt
PC14
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

Charger 13 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F446RE MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 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
Clicker 4 for STM32F4 HA 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

此库包含Charger 13 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • charger13_enable - 此函数通过将Charger 13 Click的EN(PWM)引脚设置为低电平状态来启用电池充电

  • charger13_disable - 此函数通过将Charger 13 Click的EN(PWM)引脚设置为高电平状态来禁用电池充电

  • charger13_check - 此函数检查Charger 13 Click的电池是否在充电

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 Charger 13 Click example
 * 
 * # Description
 * This demo application charges the battery.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization device.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is an example which demonstrates the use of Charger 13 Click board.
 * This example shows the automatic control of the Charger 13 Click,
 * waits for valid user input and executes functions based on a set of valid commands
 * and check the battery charge status.
 * Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
 * All data logs on usb uart for approximately every 1 sec when the data value changes.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "charger13.h"

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

static charger13_t charger13;
static log_t logger;
uint8_t charger_flag;
uint8_t enable_flag;
uint8_t status_flag;

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    charger13_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 ----\r\n" );

    //  Click initialization.

    charger13_cfg_setup( &cfg );
    CHARGER13_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    charger13_init( &charger13, &cfg );

    Delay_100ms( );

    charger_flag = 2;
    enable_flag = 0;

    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "      'E' : Enable       \r\n" );
    log_printf( &logger, "      'D' : Disable      \r\n" );
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "Charging Status : Disable\r\n" );
    log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    Delay_100ms( );
}

void application_task ( void )
{
    if ( enable_flag == 0 )
    {
        enable_flag = 1;
        charger13_enable( &charger13 );
        log_printf( &logger, "Charging Status : Enabled\r\n" );
        log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    }
    else if ( enable_flag == 1 )
    {
        enable_flag = 0;
        charger13_disable( &charger13 );
        log_printf( &logger, "Charging Status : Disable\r\n" );
        log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
    }
    status_flag = charger13_check( &charger13 );

    if ( status_flag != charger_flag )
    {   
        charger_flag = charger13_check( &charger13 );

        if ( charger_flag == 0 )
        {
            log_printf( &logger, "   Battery is charging   \r\n" );
            log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
        }
        else
        {
            log_printf( &logger, " Battery does not charge \r\n" );
            log_printf( &logger, "-------------------------\r\n" );
        }
    }    
}

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

额外支持

资源

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