充电从未如此简单且强大,我们为便携式能源领域带来了全新的效率水平。
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硬件概览
它是如何工作的?
Charger 17 Click 基于 Richtek 的 RT9471,这是一款 3A 单电池开关电池充电器。RT9471 支持 USB OTG 电流和电压限制调节。此外,该充电器还支持多种保护功能,如过温保护、VBUS 过压保护、电池过压保护、系统过压保护、系统欠压保护等。Charger 17 Click 的电源输入使用 USB C 接口和 5V,此外还可以使用 VBUS/GND 连接头从其他外部电源供电,因为 VBUS RT4971 输入的工作范围为 3.9V 到 13.5V。Charger 17 Click 使用标记正确的 JST 接口连接电池,需注意电池极性,因为 JST 电池连接器没有标准化。除了电池连接器之外,还有一个 SYS/GND 连接头作为转换器输出连接点。该设备提供自动电源路径选择,可通过 VSYS/GND 连接头从 USB C 接口、连接的电池或两者为系统供电。在运输模式下,可以在运输或存
储时关闭电池,从而延长电池寿命。在充电状态下,充电器监控电池电压并选择适当的模式(电池供电模式到充电模式)。在 USB OtG 应用中,RT9471 在 3.8V 电池和 5.15V 输出电压下可实现高达 92% 的升压效率。RT9471 充电器通过电源良好 PG LED 指示器指示电源源的质量,包括在非睡眠模式下应用的 VBUS、在非 HZ 模式下低于阈值设置的充电器热值等。充电状态可以通过 STAT LED 指示器进行可视化监控。RT9471 在充电模式下支持 JEITA 保护。充电器可以通过 TEMP/GND 连接头和额外的 NTC 热敏电阻测量电池温度。此功能可以通过 TEMP REF 焊接跳线选择,默认设置为内部位置。无论哪种方式,温度窗口都通过分压器编程。如果电池温度低于 T1 或高于 T4 值,设备将停止充电。有关更多信息,请查阅随附的
datasheet。Charger 17 Click 使用标准 2 线 I2C 接口与主 MCU 通信,速度高达 3.4Mbit/s。此 Click board™ 还有一些其他功能,例如充电启用 CE 引脚,可以在将此引脚驱动为低电平时关闭电池充电。您还可以通过 QON 引脚控制 BATFET,包括退出运输模式和系统复位。可以通过 PSL 引脚在 0.5A 和 2.4A 之间选择电源电流限制。充电器可以通过 INT 中断引脚提醒不良电源检测、VBUS 电源类型检测和其他事件。此 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下运行。使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前,板必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,此 Click board™ 配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可用于进一步开发。
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
该库包含 Charger 17 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
charger17_enable_charging
- 此功能通过将 CE 引脚设置为低电平状态来启用充电。charger17_set_psel_2400mA
- 此功能通过将 PSEL 引脚设置为低电平状态来将充电电流设置为 2400mA。charger17_read_register
- 此功能使用 I2C 串行接口从选定寄存器读取数据。
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 Charger 17 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of Charger 17 click board by enabling battery charging and
* displaying the charging status.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and performs the click default configuration which enables charging.
*
* ## Application Task
* Reads and displays the battery charging status (IC_STATUS and STAT0 regs) on the USB UART
* approximately once per second.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "charger17.h"
static charger17_t charger17;
static log_t logger;
/**
* @brief Charger 17 parse ic status function.
* @details This function parses and displays on the USB UART the IC_STATUS register value from input.
* @param[in] ic_status : IC status register data.
* @return None.
* @note None.
*/
static void charger17_parse_ic_status ( uint8_t ic_status );
/**
* @brief Charger 17 parse status 0 function.
* @details This function parses and displays on the USB UART the STAT0 register value from input.
* @param[in] status_0 : STAT0 register data.
* @return None.
* @note None.
*/
static void charger17_parse_status_0 ( uint8_t status_0 );
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
charger17_cfg_t charger17_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.
charger17_cfg_setup( &charger17_cfg );
CHARGER17_MAP_MIKROBUS( charger17_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == charger17_init( &charger17, &charger17_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( CHARGER17_ERROR == charger17_default_cfg ( &charger17 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
uint8_t ic_status, status_0;
if ( CHARGER17_OK == charger17_read_register ( &charger17, CHARGER17_REG_IC_STATUS, &ic_status ) )
{
charger17_parse_ic_status ( ic_status );
}
if ( CHARGER17_OK == charger17_read_register ( &charger17, CHARGER17_REG_STAT0, &status_0 ) )
{
charger17_parse_status_0 ( status_0 );
}
Delay_ms ( 1000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
static void charger17_parse_ic_status ( uint8_t ic_status )
{
log_printf ( &logger, "\r\n IC status\r\n" );
log_printf ( &logger, " PORT: " );
switch ( ic_status & CHARGER17_PORT_STAT_BIT_MASK )
{
case CHARGER17_PORT_STAT_VBUS_DEV_1:
{
log_printf ( &logger, "VBUS = device 1 (2100mA-APPLE-10w)\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_PORT_STAT_VBUS_DEV_2:
{
log_printf ( &logger, "VBUS = device 2 (2000mA-SAMSUNG-10w)\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_PORT_STAT_VBUS_DEV_3:
{
log_printf ( &logger, "VBUS = device 3 (1000mA-APPLE-5w)\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_PORT_STAT_VBUS_DEV_4:
{
log_printf ( &logger, "VBUS = device 4 (2400mA-APPLE-12w)\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_PORT_STAT_VBUS_UNKNOWN:
{
log_printf ( &logger, "VBUS = unknown / NSDP (500mA)\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_PORT_STAT_VBUS_SDP:
{
log_printf ( &logger, "VBUS = SDP (500mA) / PSEL = High\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_PORT_STAT_VBUS_CDP:
{
log_printf ( &logger, "VBUS = CDP (1500mA)\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_PORT_STAT_VBUS_DCP:
{
log_printf ( &logger, "VBUS = DCP (2400mA) / PSEL = Low\r\n" );
break;
}
default:
{
log_printf ( &logger, "No information\r\n" );
break;
}
}
log_printf ( &logger, " IC: " );
switch ( ic_status & CHARGER17_IC_STAT_BIT_MASK )
{
case CHARGER17_IC_STAT_HZ_SLEEP:
{
log_printf ( &logger, "HZ/SLEEP\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_IC_STAT_VBUS_READY:
{
log_printf ( &logger, "VBUS ready for charge\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_IC_STAT_TRICKLE_CHG:
{
log_printf ( &logger, "Trickle-charge\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_IC_STAT_PRE_CHG:
{
log_printf ( &logger, "Pre-charge\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_IC_STAT_FAST_CHG:
{
log_printf ( &logger, "Fast-charge\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_IC_STAT_IEOC_CHG:
{
log_printf ( &logger, "IEOC-charge (EOC and TE = 0)\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_IC_STAT_BACK_GROUND_CHG:
{
log_printf ( &logger, "Back-Ground charge (EOC and TE = 1 and before turn off power path)\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_IC_STAT_CHG_DONE:
{
log_printf ( &logger, "Charge done (EOC and TE = 1 and power path off)\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_IC_STAT_CHG_FAULT:
{
log_printf ( &logger, "Charge fault (VAC_OV/CHG_BUSUV/CHG_TOUT/CHG_SYSOV/CHG_BATOV/JEITA_HOT/JEITA_COLD/OTP)\r\n" );
break;
}
case CHARGER17_IC_STAT_OTG:
{
log_printf ( &logger, "OTG\r\n" );
break;
}
default:
{
log_printf ( &logger, "No information\r\n" );
break;
}
}
}
static void charger17_parse_status_0 ( uint8_t status_0 )
{
log_printf ( &logger, "\r\n Status 0\r\n" );
log_printf ( &logger, " VBUS_GD: VBUS %s good\r\n",
( char * ) ( ( status_0 & CHARGER17_STAT0_VBUS_GD ) ? "is" : "is not" ) );
log_printf ( &logger, " CHG_RDY: VBUS %s ready for charging\r\n",
( char * ) ( ( status_0 & CHARGER17_STAT0_CHG_RDY ) ? "is" : "is not" ) );
log_printf ( &logger, " IEOC: %s in EOC\r\n",
( char * ) ( ( status_0 & CHARGER17_STAT0_IEOC ) ? "While" : "Not in" ) );
log_printf ( &logger, " BG_CHG: %s\r\n",
( char * ) ( ( status_0 & CHARGER17_STAT0_BG_CHG ) ? "While in EOC state and TE = 1 and BG_CHG_TMR != 00" :
"Not in EOC state or TE = 0 or BG_CHG_TMR = 00" ) );
log_printf ( &logger, " CHG_DONE: %s\r\n",
( char * ) ( ( status_0 & CHARGER17_STAT0_CHG_DONE ) ? "While in EOC state and BATFET off" :
"Not in EOC state or BATFET on" ) );
log_printf ( &logger, " BC12_DONE: BC1.2 process %s\r\n",
( char * ) ( ( status_0 & CHARGER17_STAT0_BC12_DONE ) ? "done" : "not ready" ) );
}
// ------------------------------------------------------------------------ END