初学者
10 分钟

使用MP2639B和STM32F031K6创建单节电池充电解决方案

针对锂离子和锂聚合物电池的开关模式充电管理

Charger 27 Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

Charger 27 Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

使用先进的单节锂离子或锂聚合物开关充电器为您的便携式设备提供动力,该充电器设计用于广泛的输入范围和在途应用。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Charger 27 Click基于MPS的MP2639B,这是一款Li-Ion或Li-Polymer开关充电器。该充电器工作在三种模式下:充电、放电和睡眠模式。如果输入电源可用,则它将作为开关充电器运行。该充电器会自动检测电池电压,并分三个阶段充电电池:预充电、恒流充电和恒压充电。其他功能包括充电终止和自动充电。当输入缺失时,充电器可以向VIN端提供增压电压,该电压与输入电压电源相同。此Click板™使用通用I/O允许主机

MCU控制MP2639B充电器。除了按键之外,您还可以通过将MD引脚拉到低逻辑状态选择充电模式,通过将该引脚拉到高逻辑状态选择放电模式。充电器使用CHG引脚向主机MCU指示充电状态,并使用AOK引脚指示有效的输入电源。Charger 27 Click上有几个LED。标有1-4的LED代表燃料表。充电完成指示器可通过CHG LED获得,并且有效输入电源指示器可通过AOK LED获得。按下板载按钮不到2.5秒即可启用放电功能。如果启用

了放电,则可以通过按下按钮超过2.5秒来关闭此功能。您还可以通过ISET SEL跳线将充电电流设置在1A到2A之间。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压级别操作。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正常使用通信线路。此外,该Click板™配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Charger 27 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成

ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源

指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

32

RAM (字节)

4096

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。

Click Shield for Nucleo-32 accessories 1 image

锂聚合物电池是对移动性要求高的设备的理想解决方案,它提供可靠和持久的电源。与mikromedia板的兼容性确保了无需额外修改即可轻松集成。该电池的电压输出为3.7V,满足许多电子设备的标准要求。此外,拥有2000mAh的容量,可以存储大量能量,为长时间提供持续电力。这个特性最大程度地减少了频繁充电或更换电池的需要。总的来说,锂聚合物电池是一种可靠且自主的电源,非常适合需要稳定和持久的能源解决方案的设备。您可以在我们的产品中找到更多种类的锂聚合物电池选择。

Charger 27 Click accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Input Supply Indicator
PA0
AN
NC
NC
RST
ID COMM
PA4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Mode Selection
PA8
PWM
Charge Indication
PA12
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Charger 27 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly
Nucleo 144 with STM32L4A6ZG MCU front image hardware assembly
Stepper 22 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Stepper 22 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 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
STM32 M4 Clicker HA MCU/Select 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

软件支持

库描述

该库包含 Charger 27 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • charger27_set_mode - 此函数用于选择充电或放电模式

  • charger27_check_chg_completion - 此函数检查充电完成指示器状态

  • charger27_check_input_supply - 此函数检查有效输入供应指示器状态

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 27 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of the Charger 27 Click board 
 * by enabling charge or discharge mode and 
 * indicating valid input supply and charging completion.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of GPIO module and log UART.
 * After driver initialization, the app sets charge mode.
 *
 * ## Application Task
 * The Charger 27 Click board operates as a switching charger to charge a 1S battery 
 * from a wide input power range of 5V to 16V, which can cover a USB PD voltage level.
 * The demo application checks and displays the charging completion indicator status.
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "charger27.h"

static charger27_t charger27;   /**< Charger 27 Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    charger27_cfg_t charger27_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.
    charger27_cfg_setup( &charger27_cfg );
    CHARGER27_MAP_MIKROBUS( charger27_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( DIGITAL_OUT_UNSUPPORTED_PIN == charger27_init( &charger27, &charger27_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }

    if ( CHARGER27_OK == charger27_set_mode( &charger27, CHARGER27_MODE_CHARGE ) )
    {
        log_printf( &logger, " > Charge mode <\r\n" );
        Delay_ms ( 100 );
    }
}

void application_task ( void ) 
{
    if ( CHARGER27_CHG_CHARGE == charger27_check_chg_completion( &charger27 ) )
    {
        log_printf( &logger, " Charging.\r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, " Charging has completed or is suspended.\r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

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

额外支持

资源

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