创建一个具有极高效率和低输入电压的升压(升压)DC-DC转换器,旨在低功耗物联网市场、电池供电传感器和其他设备。
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硬件概览
它是如何工作的?
Nano Power Click 基于 Analog Devices 的 MAX17222,这是一款带有 True Shutdown™ 技术的纳米功率同步升压转换器。该设备可在多种模式下运行,允许最佳利用可用电力。设备将根据连接的负载自动切换到不同的工作模式,为给定情况提供最佳条件。MAX17222 采用脉冲频率调制控制 (PFM) 拓扑,在广泛的输出电流范围内实现高效率。PFM 控制允许连续和非连续(CCM 和 DCM)开关模式。如上所述,MAX17222 的运行随连接的负载而变化。当负载非常轻时,设备在超低功率模式 (ULPM) 下运行,并以非连续模式 (DCM) 进行开关。ULPM 通常在输出端连接的设备处于待机或关机模式,消耗低电流时使用。随着电流需求的增加,MAX17222 设备会切换到低功率模式和高功率模式 (LPM 和 HPM)。这些模式比 ULPM
模式产生更干净的输出和更少的纹波。当在 HPM 中工作时,使用连续开关模式 (CCM)(没有脉冲被跳过),提供低噪声、无纹波的输出电压,适合各种传感器测量、A/D 转换、无线通信和其他对噪声和纹波敏感的应用。MAX17222 的 EN 引脚用于启用此设备。当此引脚出现从低到高逻辑状态的转换(上升沿)时,它将激活 IC,并在输出端出现稳定的 5V(提供正确的输入电压)。该引脚连接到 mikroBUS™ CS 引脚,标记为 EN。由于 MAX17222 IC 的内部 ETP 部分,即使输入电压降至 0.4V,设备仍将保持启用状态。一旦转换开始,将 EN 引脚保持在高逻辑状态会导致略微增加的功耗。电源 LED 指示灯连接到 mikroBUS™ 的 5V 导轨,不会影响连接的外部电源的功耗。数据表中的功耗计算保持不变,不受此 Click 板™ 的任何外部组件影响。
电源 LED 指示 mikroBUS™ 电压的存在,表示 EN 引脚可以通过主 MCU 控制。外部电源可以连接到 VIN 和 GND 之间的输入端子,范围为 0.95V 至 5.5V。但是,为了纳米功率 Click 的最佳运行,输入电压应低于输出电压。纳米功率 Click 允许在电流限制保护激活前的最大峰值电流为 500mA。输出电压通过连接在 IC 的 SEL 引脚和 GND 之间的单个电阻固定为 5V。此电阻为 0 Ω,基本上是一个 SMD 跳线。使用其他值(列在 MAX17222 IC 的数据表中)可以将输出电压更改为不同于 5V 的值。请查阅数据表,以正确选择给定输出电压的电阻。纳米功率 Click 的控制极其简单,简化为控制单个引脚。然而,提供的库提供了简化和加快应用程序开发的功能。包含的示例应用程序演示了它们的使用。此应用程序可用作自定义项目的参考。
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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

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™。
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
此库包含用于 Nano Power Click 驱动的 API。
关键功能:
nanopw_enable_device
- 该功能用于启用和禁用设备
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 Nano Power Click example
*
* # Description
* This aplication performs control of the device's voltage.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes GPIO driver.
*
* ## Application Task
* Turns device on for 5 seconds and than turns device off for 10 seconds,
* then the output voltage starts to fall.
* When input voltage rises from 0.8V to 5.5V,
* the output voltage rises from 5.1V to 5.25V.
* When input voltage is less than 0.8V, the output voltage is less than 5V.
*
*
* \author Petar Suknjaja
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "nanopower.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static nanopower_t nanopower;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
nanopower_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.
nanopower_cfg_setup( &cfg );
NANOPOWER_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
nanopower_init( &nanopower, &cfg );
}
void application_task ( void )
{
log_printf(&logger,"Device enabled\r\n");
nanopw_enable_device( &nanopower, NANOPW_ENABLE_DEVICE );
Delay_ms( 5000 );
log_printf(&logger,"Device disabled\r\n");
nanopw_enable_device( &nanopower, NANOPW_DISABLE_DEVICE );
Delay_ms( 10000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END