用一款单个USB-C源充电器轻松给所有设备充电,让生活更简单。
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硬件概览
它是如何工作的?
USB-C Source Click基于STUSB4700,这是一款独立的USB供电控制器,优化为向询问的消费设备协商提供给定数量的电源。它结合了高电压能力和低功耗,可安全地用于处理VBUS电源路径上的高电压的系统。该设备集成了CC引脚上的内部电路,能够耐受高电压,并确保在VBUS出现意外短路或连接到提供高电压的设备时的22V保护。此Click板基于外部电源供电,固定电压为24V。接下来,输入电源电压经过ST1S14,一款能够根据应用条件向负载提供高达3A DC电流的单片降压功率开关稳压器进行步进降压。该降压稳压器通过USB连接器与另一个Sink设备建立通信,表示
Power Delivery输出连接器。在源功率角色中,STUSB4700的VBUS_EN_SRC引脚在与Sink建立连接且VBUS处于有效操作范围内时启用输出的VBUS电源。开漏输出允许直接驱动PMOS晶体管。它还具有VBUS_SENSE引脚,用于检测VBUS存在、监视VBUS电压并在USB Type-C插座侧释放VBUS。STUSB4700通过标准的I2C接口与MCU通信,支持高达400kbit/s(快速模式)的传输,用于配置、控制和读取设备的状态。它还具有USB Power Delivery通信的可能性,通过CC1和CC2配置通道引脚用于连接和附件检测、插头方向确定以及USB Type-C电缆上的系统配置管理。根据
用户设置的STUSB4700的地址引脚ADDR0,它具有两个默认地址(0x28和0x29),确定从机地址的LSB,并可通过标有ADDR SEL的板上SMD跳线选择。提供了其他功能,如复位和“警报”中断,并通过mikroBUS™插座上的RST和INT引脚进行路由。RST引脚重置所有模拟信号、状态机并重新加载配置,而标有INT的中断输出表示警报输出。此Click板可以使用3.3V或5V逻辑电压级别运行,通过VCC SEL跳线选择。这样,既能够使3.3V和5V的MCU正常使用通信线路。此外,该Click板配备了包含易于使用的功能和示例代码的库,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 USB-C Source Click 驱动程序的 API。
关键功能:
usbcsource_hw_reset
- 硬件复位功能。usbcsource_get_alert_status
- 获取警报状态功能。usbcsource_set_pdo_config
- 设置PDO配置功能。
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 USBCSource Click example
*
* # Description
* This is an example that demonstrates the use of the USB-C Source Click board.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initialization driver enables - I2C, set hardware reset and default configuration
* and display configuration of the five PDOs, also write log.
*
* ## Application Task
* In this example, we show port status, monitoring, and connections.
* All data logs write on USB uart changes every 5 sec.
*
* Additional Functions :
* - void display_port_status ( ) - Display port status info.
* - void display_monitoring_status ( ) - Display monitoring status info.
* - void display_connection_status ( ) - Display connection status info.
*
* @author Stefan Ilic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "usbcsource.h"
static usbcsource_t usbcsource;
static log_t logger;
port_status_t port_status;
monitor_status_t monitor_status;
connection_status_t conn_status;
pdo_config_t pdo_data;
/**
* @brief USB-C Source display port status.
* @details This function is used for displaying port status.
*/
void display_port_status ( void );
/**
* @brief USB-C Source display monitoring status.
* @details This function is used for displaying monitoring status.
*/
void display_monitoring_status ( void );
/**
* @brief USB-C Source display connection status.
* @details This function is used for displaying connection status.
*/
void display_connection_status ( void );
void application_init ( void ) {
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
usbcsource_cfg_t usbcsource_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.
usbcsource_cfg_setup( &usbcsource_cfg );
USBCSOURCE_MAP_MIKROBUS( usbcsource_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = usbcsource_init( &usbcsource, &usbcsource_cfg );
if ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) {
log_error( &logger, " Application Init Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
usbcsource_hw_reset( &usbcsource );
Delay_ms( 500 );
usbcsource_default_config( &usbcsource );
Delay_ms( 500 );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
usbcsource_get_pdo_config( &usbcsource, USBCSOURCE_SEL_PDO1, &pdo_data );
log_printf( &logger, " PDO 1 - Voltage = %.2f V \r\n", pdo_data.vtg_data );
log_printf( &logger, " PDO 1 - Current = %.2f A \r\n", pdo_data.curr_data );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
usbcsource_get_pdo_config( &usbcsource, USBCSOURCE_SEL_PDO2, &pdo_data );
log_printf( &logger, " PDO 2 - Voltage = %.2f V \r\n", pdo_data.vtg_data );
log_printf( &logger, " PDO 2 - Current = %.2f A \r\n", pdo_data.curr_data );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
usbcsource_get_pdo_config( &usbcsource, USBCSOURCE_SEL_PDO3, &pdo_data );
log_printf( &logger, " PDO 3 - Voltage = %.2f V \r\n", pdo_data.vtg_data );
log_printf( &logger, " PDO 3 - Current = %.2f A \r\n", pdo_data.curr_data );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
usbcsource_get_pdo_config( &usbcsource, USBCSOURCE_SEL_PDO4, &pdo_data );
log_printf( &logger, " PDO 4 - Voltage = %.2f V \r\n", pdo_data.vtg_data );
log_printf( &logger, " PDO 4 - Current = %.2f A \r\n", pdo_data.curr_data );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
usbcsource_get_pdo_config( &usbcsource, USBCSOURCE_SEL_PDO5, &pdo_data );
log_printf( &logger, " PDO 5 - Voltage = %.2f V \r\n", pdo_data.vtg_data );
log_printf( &logger, " PDO 5 - Current = %.2f A \r\n", pdo_data.curr_data );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void ) {
usbcsource_get_port_status( &usbcsource, &port_status );
display_port_status( );
Delay_ms( 100 );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - - " );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
usbcsource_get_monitoring_status( &usbcsource, &monitor_status );
display_monitoring_status( );
Delay_ms( 100 );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - - " );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
usbcsource_get_connection_status( &usbcsource, &conn_status );
display_connection_status( );
Delay_ms( 100 );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - - " );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
Delay_ms( 5000 );
}
void main ( void ) {
application_init( );
for ( ; ; ) {
application_task( );
}
}
void display_port_status ( void ) {
log_printf( &logger, " Attached Device : " );
switch ( port_status.attached_device ) {
case USBCSOURCE_ATTACHED_DEVICE_NONE_ATT: {
log_printf( &logger, "No device connected\r\n" );
break;
}
case USBCSOURCE_ATTACHED_DEVICE_SNK_ATT: {
log_printf( &logger, "Sink device connected\r\n" );
break;
}
case USBCSOURCE_ATTACHED_DEVICE_SRC_ATT: {
log_printf( &logger, "Source device connected\r\n" );
break;
}
case USBCSOURCE_ATTACHED_DEVICE_DBG_ATT: {
log_printf( &logger, "Debug accessory device connected\r\n" );
break;
}
case USBCSOURCE_ATTACHED_DEVICE_AUD_ATT: {
log_printf( &logger, "Audio accessory device connected\r\n" );
break;
}
case USBCSOURCE_ATTACHED_DEVICE_POW_ACC_ATT: {
log_printf( &logger, "Power accessory device connected\r\n" );
break;
}
}
log_printf( &logger, " Low Power Standby :" );
if ( port_status.low_power_standby == USBCSOURCE_LOW_POWER_STANDBY_ON ) {
log_printf( &logger, " ON\r\n" );
} else {
log_printf( &logger, " OFF\r\n" );
}
log_printf( &logger, " Power Mode :" );
if ( port_status.power_mode == USBCSOURCE_POWER_MODE_SRC ) {
log_printf( &logger, " Source\r\n" );
} else {
log_printf( &logger, " Sink\r\n" );
}
log_printf( &logger, " Data Mode :" );
if ( port_status.data_mode == USBCSOURCE_DATA_MODE_DFP ) {
log_printf( &logger, " DFP\r\n" );
} else {
log_printf( &logger, " UFP\r\n" );
}
log_printf( &logger, " Attach :" );
if ( port_status.attach == USBCSOURCE_CONN_ATTACHED ) {
log_printf( &logger, " Attached\r\n" );
} else {
log_printf( &logger, " Unattached\r\n" );
}
}
void display_monitoring_status ( void ) {
log_printf( &logger, " VBUS Ready :" );
if ( monitor_status.vbus_ready == USBCSOURCE_VBUS_READY_CONNECTED ) {
log_printf( &logger, " Connected\r\n" );
} else {
log_printf( &logger, " Disconnected\r\n" );
}
log_printf( &logger, " VBUS Safe :" );
if ( monitor_status.vbus_vsafe0v == USBCSOURCE_VBUS_VSAFE0V_0_8V_LOWER ) {
log_printf( &logger, " Lower than 0.8V\r\n" );
} else {
log_printf( &logger, " Higher than 0.8V\r\n" );
}
log_printf( &logger, " VBUS Valid :" );
if ( monitor_status.vbus_valid == USBCSOURCE_VBUS_VALID_3_9V_HIGHER ) {
log_printf( &logger, " Lower than 3.9V\r\n" );
} else {
log_printf( &logger, " Higher than 3.9V\r\n" );
}
}
void display_connection_status ( void ) {
log_printf( &logger, " Conn. orientation :" );
if ( conn_status.cc_reverse == 1 ) {
log_printf( &logger, " Twisted\r\n" );
} else {
log_printf( &logger, " Straight\r\n" );
}
log_printf( &logger, " Sink Power Level :" );
if ( conn_status.snk_power_level == 0 ) {
log_printf( &logger, " Rp standard current is connected\r\n" );
} else if ( conn_status.snk_power_level == 1 ) {
log_printf( &logger, " Rp 1.5A is connected\r\n" );
} else {
log_printf( &logger, " Rp 3.0A is connected\r\n" );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END