不要让低电池电量毁了你的一天——在你的解决方案中添加一个充电器,保持强劲续航。
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硬件概览
它是如何工作的?
Charger 8 Click基于两个不同的IC:MAX8903B和MAX17201,均来自Analog Devices。MAX8903B是一个集成的单电池锂离子/锂聚合物电池充电器,用于USB和外部电源,标记为U1,提供此Click板™的大部分功能。其主要任务是为系统负载提供电力,并为连接在标记为BAT的标准2.5mm间距XS电池连接器上的单电池锂离子/锂聚合物电池充电。当USB输入用作主要电源时,MAX8903B将尝试通过利用连接的电池或VIN输入处的外部电源单元(PSU)来维持系统电流。另一方面,当系统需要较低电流时,它将尝试将所有未使用的电力重定向到电池充电部分。借助Smart Power Selector™技术,它将始终选择最有效地利用有限电源资源的最佳路径。MAX8903B IC设计时考虑了可靠性:该IC防止电池电量下降到临界水平,保护其免受过热(如果使用热敏电阻),提供深度耗尽电池的预充电,具有过压保护、充电状态监控等功能。Click
板™具有监控充电过程和电源分配的指示器。USB LED指示USB输入处有有效电压。MAX8903B的USB电源输入引脚连接到mikroBUS™ 5V电源轨而不是USB连接器。CHARGE LED指示充电进行状态,而FAULT LED指示充电过程中的错误。除了FAULT LED指示灯外,MAX8903B的FAULT引脚还连接到mikroBUS™ INT引脚,在充电失败时允许在主机MCU上生成中断。当充电计时器过期而充电器仍处于预充电模式(在电池深度放电时仅应用10%的充电电流)或电池保持在快速充电模式时,该引脚将被拉到低逻辑电平。DOK引脚连接到mikroBUS™ AN引脚,标记为DOK。该引脚上的低逻辑电平表示MAX8903B的DC电源输入引脚处有有效电源。如果有PSU连接到VIN端子,其电压应保持在有效范围内。如果超过内部电压阈值,将激活欠压/过压保护。MAX8903B的绝对最大电压额定值为20V。MAX8903B的USB Suspend
(USUS)引脚连接到mikroBUS™ PWM引脚,标记为US。它暂停连接到USB电源输入引脚的电源。在没有外部PSU连接的情况下,将此引脚设置为高逻辑电平将禁用电池充电器和SYS输出,允许USB SUSPEND模式。CEN引脚用于禁用充电电路。一个电阻将其拉到低逻辑电平,MAX8903B应内部控制该引脚以实现最佳性能。但是,如果不需要电池充电,可以强制将此引脚拉到高逻辑电平。它连接到mikroBUS™引脚CS,标记为EN。MAX17201提供电池监测功能,允许监控连接电池的性能。它采用专有的ModelGauge™ m5算法,允许非常准确地监控所有电池参数,包括预测老化时间、剩余周期等。它具有可编程的ALERT功能,通过ALTR1引脚信号,连接到mikroBUS™ RST引脚,标记为ALT。MAX17201 IC使用I2C接口与主机MCU通信。
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Charger 8 Click驱动程序的 API。
关键功能:
charger8_get_temperature
- 用于读取芯片温度的函数charger8_get_capacity
- 用于读取电池当前容量的函数charger8_get_status
- 用于读取状态寄存器的函数
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 Charger8 Click example
*
* # Description
* This application is used for charging devices and battery diagnostics
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initialization driver init, enable moduele and default configuration,
* disable ALERT and USB suspand mode and sets max battery capacity
*
* ## Application Task
* Reads battery diagnostics and this data logs to USBUART every 1500 ms.
*
* *note:*
* The user can charge a battery internally over mikroBUS or externally by supplying the VIN connectors with 5V.
* For more precise diagnosis and easier tracking of the charging battery status you can set its capacity
* - e.g. if you have a 2000mAh battery you can use the "charger8_setMaxBatteryCapacity()" function and pass the parameter for 2000mAh,
* by doing this you make the readings more precise.
* In the example we used only some possibilities of the diagnostics like temperature of the chip during charging,
* charging current, current battery voltage, current battery capacity and how much the battery is charged in percentage.
* In case of changing the battery to a different one, it is neccessary to reset the device and set the battery's maximum capacity.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "charger8.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static charger8_t charger8;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
charger8_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.
charger8_cfg_setup( &cfg );
CHARGER8_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
charger8_init( &charger8, &cfg );
charger8_enable( &charger8, CHARGER8_CHARGER_ENABLE );
charger8_default_cfg( &charger8 );
charger8_reset( &charger8 );
charger8_set_alert( &charger8, CHARGER8_ALERT_DISABLE );
charger8_set_usb_suspend( &charger8, CHARGER8_USB_SUSPAND_MODE_DISABLE );
charger8_set_max_battery_capacity( &charger8, 2000 );
log_printf( &logger, " --- Charger - Start measurement --- \r\n" );
Delay_ms( 1000 );
}
void application_task ( void )
{
// Task implementation.
float temperature;
float current;
float voltage;
uint8_t soc;
uint16_t capacity;
log_printf( &logger, " - Battery diagnostics - \r\n" );
temperature = charger8_get_temperature( &charger8 );
log_printf( &logger, " - Temperature : %f C\r\n", temperature );
current = charger8_get_current( &charger8 );
log_printf( &logger, " - Current : %f mA\r\n", current);
voltage = charger8_get_voltage( &charger8 );
log_printf( &logger, " - Voltage : %f mV\r\n", voltage);
capacity = charger8_get_capacity( &charger8 );
log_printf( &logger, " - Capacity : %d mAh\r\n", capacity );
soc = charger8_get_soc( &charger8 );
log_printf( &logger, " - SOC : %d %%\r\n", soc );
log_printf( &logger, " -------------------------- \r\n" );
Delay_ms( 1500 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END
额外支持
资源
类别:电池充电器