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使用 MP2632B 和 STM32F031K6 创建可靠且多功能的电源银行解决方案

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PowerBank Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

PowerBank Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

别让电池耗尽拖慢你的步伐——选择我们强大而多功能的充电宝,让你的设备无论身在何处都能顺畅运行。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

PowerBank Click 基于Monolithic Power Systems (MPS) 的MP2632B,这是一款高度集成的3A锂离子和锂聚合物电池充电器。它可以通过USB端口从连接的电池供电并为电池充电。MP2632B可以在充电和升压模式下运行,以实现全系统和电池电源管理。它集成了VIN到SYS的直通路径,将输入电压传递给系统。直通路径具有内置的过压保护(OVP)、过流保护(OCP),并且优先于充电路径。此板还可以通过底部的微型USB连接器为连接的电池充电。MP2632B在存在输入电源时以充电模式运行。MP2632B会自动检测电池电压,并分三个阶段为电池充电:涓流电流、恒定电流和恒定电压。其他

功能包括充电终止和自动充电。MP2632B还集成了输入电流限制和电压调节,以管理输入电源并优先考虑系统负载。在没有输入源的情况下,MP2632B通过PB切换到升压模式,以电池为SYS供电。在升压模式下,OLIM引脚可编程输出电流限制,MP2632B在轻负载时自动关闭。MP2632B还允许输出短路保护(SCP),在发生短路故障时将电池完全与负载断开。一旦短路故障解除,正常操作恢复。PowerBank Click上的操作模式选择按钮有几个用途。如果按钮按下超过1.5毫秒,且V IN不可用,则启用并锁存升压。如果按钮按下超过1.5毫秒,LED1-4将亮起五秒钟。如果按钮在一秒钟内按下超过

1.5毫秒两次,则作为手电筒开关。如果按钮按住超过2.5秒,这被定义为长按,手动关闭升压。集成了4个LED驱动器用于基于电压的燃料表指示。通过手电筒控制,MP2632B为移动电源和类似应用提供了一体化解决方案,无需外部微控制器。PowerBank Click还配备了MCP3221,这是一款逐次逼近A/D转换器(ADC),具有12位分辨率,通过I2C总线监控mikroBUS™插座上的电池电压。此Click板™只能在5V逻辑电压水平下运行。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板上必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,该Click板™配有一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

PowerBank 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

锂聚合物电池是那些强调移动性且需要可靠、持久电源设备的理想解决方案。它与mikromedia板兼容,确保轻松集成而无需额外修改。电池的输出电压为3.7V,满足许多电子设备的标准要求。此外,电池容量为2000mAh,可以存储大量能量,提供持续的电力支持,减少频繁充电或更换的需求。总体而言,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。

PowerBank Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
NC
NC
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB6
SCL
I2C Data
PB7
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

原理图

PowerBank 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
Nucleo-32 with STM32 MCU Access MB 1 - 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
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

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 PowerBank Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • powerbank_read_data - 用于从MCP3221读取原始数据的函数。

  • powerbank_read_voltage - 用于计算连接电池电压的函数。

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 
 * \brief PowerBank Click example
 * 
 * # Description
 * This application is example of the PowerBank Click functionality
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initalizes I2C driver and makes an initial log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This example shows the capabilities of the 
 * PowerBank click by measuring voltage of the connected
 * battery. In order to get correct calculations user should
 * change "v_ref" value to his own power supply voltage.
 * 
 *
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "powerbank.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static powerbank_t powerbank;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    powerbank_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.

    powerbank_cfg_setup( &cfg );
    POWERBANK_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    powerbank_init( &powerbank, &cfg );

    Delay_ms( 100 );
    log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "     PowerBank click    \r\n" );
    log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    uint16_t voltage;
    uint16_t v_ref = 5075;

    voltage = powerbank_read_voltage( &powerbank, v_ref );
    log_printf( &logger, "Battery voltage: %d mV\r\n", voltage );
    
    log_printf( &logger, "------------------------\r\n" );
    Delay_ms( 2000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}
// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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