初学者
10 分钟

使用MAXM38643和STM32F030R8将输入电压降低至所需的输出电压

具有业界最低静态电流的NanoPower降压解决方案

Buck 18 Click with Nucleo-64 with STM32F030R8 MCU

已发布 9月 12, 2024

点击板

Buck 18 Click

开发板

Nucleo-64 with STM32F030R8 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F030R8

通过精确的电压调节优化便携式和电池供电设备的电源效率,延长系统运行时间

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Buck 18 Click基于Analog Devices的MAXM38643超低静态电流(330nA)降压模块。该模块能够有效地将输入电压从1.8V至5.5V(通过VEXT端子提供)降压到0.7V至3.3V之间的输出电压(VOUT端子)。此外,输出电压还可以通过mikroBUS™插座上的模拟AN引脚进行访问。用户可以通过板载的TRIM微调器手动调整输出电压,或者通过I2C接口控制的AD5171数字电位器进行数字调整。调整方法可以通过将RSEL跳线定位到DIGI或TRIM来选择。AD5171还允许通过ADDR SEL跳线设置其I2C地址。该模块为实现最佳性

能,基于负载电流自动在超低功耗模式(ULPM)、低功耗模式(LPM)和高功率模式(HPM)之间切换,确保高效和快速的瞬态响应。在ULPM模式下,模块通过过度调节提高效率,并允许输出电容器管理高达600mA的瞬态负载电流。它特别适用于便携设备、可穿戴设备、听戴设备、超低功耗物联网应用、单节锂离子电池和纽扣电池设备等场景。除了I2C接口引脚外,该板还使用EN引脚进行控制,该引脚作为设备的使能控制。将该引脚设置为高电平时启用降压模块,设置为低电平时禁用并进入关机模式。Buck 18 

Click还提供多种电源选择,允许用户在内部和外部电源之间进行选择,以最佳适应其应用需求。通过VIN SEL跳线实现这一灵活性,用户可以选择VCC位置从mikroBUS™电源轨内部供电,或者选择VEXT位置连接外部电源。外部电源电压范围为1.8V至5.5V,适用于各种项目需求。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择在3.3V或5V逻辑电平下运行。这样,支持3.3V和5V逻辑电平的MCU都可以正确使用通信线路。此外,该Click板™还配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Buck 18 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64搭载STM32F030R8 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。

Nucleo 64 with STM32F030R8 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

64

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

8192

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

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Analog Output
PC0
AN
Device Enable
PC12
RST
ID COMM
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Buck 18 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 STM32F030R8 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
Nucleo-64 with STM32XXX MCU Access MB 1 Mini B Conn - upright/background 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

通过调试模式的应用程序输出

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。

2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。

DEBUG_Application_Output

软件支持

库描述

该库包含 Buck 18 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • buck18_set_vout - 此函数设置输出电压水平。

  • buck18_read_voltage - 此函数读取原始ADC值并将其转换为相应的电压水平。

  • buck18_enable - 此函数打开电源开关并启用降压模式。

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * @file main.c
 * @brief Buck 18 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the Buck 18 Click board by changing the output voltage.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of I2C module and log UART.
 * After driver initialization, the app executes a default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * The demo application changes the output voltage and displays the current voltage output value.
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "buck18.h"

static buck18_t buck18;   /**< Buck 18 Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    buck18_cfg_t buck18_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.
    buck18_cfg_setup( &buck18_cfg );
    BUCK18_MAP_MIKROBUS( buck18_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = buck18_init( &buck18, &buck18_cfg );
    if ( ( ADC_ERROR == init_flag ) || ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( BUCK18_ERROR == buck18_default_cfg ( &buck18 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }

    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    for ( buck18_vout_t vout = BUCK18_VOUT_3V3; vout <= BUCK18_VOUT_0V9; vout++ )
    {
        if ( BUCK18_OK == buck18_set_vout( &buck18, vout ) )
        {
            float voltage = 0;
            if ( BUCK18_OK == buck18_read_voltage( &buck18, &voltage ) ) 
            {
                log_printf( &logger, " Voltage : %.3f[V]\r\n\n", voltage );
                Delay_ms( 5000 );
            }
        }
    }
}

int main ( void ) 
{
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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