使用最新的基于PIC16F15313和STM32F031K6的Qi RX解决方案简化充电过程
无线电力传输解决方案
已发布 10月 01, 2024
点击板
Qi RX Click
开发板
Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU
编译器
NECTO Studio
微控制器单元
STM32F031K6
选择Qi RX，获得更智能的无线供电解决方案，它改变了您充电的方式，以前所未有的准确性简化了您的能源供应。
A
A
硬件概览
它是如何工作的？
Qi RX Click基于PIC16F15313，这是一款通用的8位MCU，可作为Microchip的ASICs无线充电解决方案的灵活、低成本替代方案。Qi RX Click允许用户快速为其项目添加无线充电功能，而无需处理复杂的特定协议或状态机。它采用了与Qi 1.1（5W）标准兼容的通用8位MCU。它可以与任何Qi 1.1兼容的无线充电发射器配合使用，并具有全功能的锂离子充电控制器。无线充电使用磁感应原理传输电能，类似于传统的交流变压器，其中接收线圈和发射线圈代表变压器的绕组。接收线圈的高频信号由四个肖特基二极管（D1-D4）实现的简单全桥整流器整流，其输出电压然后由PIC16F15313通过一个简单的分压器R4和R5进行监测。与基础发射器的通信采用振幅移键
调制（ASK）实现，推荐采用两个低功耗MOSFET（Q1和Q2）和两个电容器（C4和C5）来调制吸收的功率。整流后的电压也应用在MCP1755上，这是一款来自Microchip的低压差稳压器，为电池充电器和PIC16F15313提供5V电压，最高可达300mA。这个LDO与充电LED指示灯CHG相关联，它将指示充电进度，并在电池充电完成后关闭。电池充电功能由MCP73830提供，这是一款来自Microchip的单节锂离子/聚合物电池充电管理控制器。输入电流由PIC16F15313使用电阻R2和MCP6001进行测量，这是一款来自Microchip的单通用OpAmp，提供了6V的轨到轨输入和输出。该放大器的增益设置为10。测量输入电流是为了准确计算输入功率并使用功率损耗方法实现外部
物体检测（FOD）功能。 Qi RX Click使用MCP3221与MCU通信，这是一款来自Microchip的具有12位分辨率的逐次逼近A/D转换器。该器件提供一个单端输入，功耗非常低，最大转换电流低，待机电流为250μA和1μA。数据可以以最高100 kbit/s的速率在标准模式下传输，在快速模式下最高可达400 kbit/s。此外，使用400 kHz的时钟速率，在连续转换模式下MCP3221可以实现最大的样本速率为22.3 kSPS。 这个Click board™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平来操作。这样，既能够支持3.3V又能够支持5V的MCU可以正确使用通信线路。此外，该Click board™配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库，可作为进一步开发的参考。
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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
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。
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
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。
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 Qi RX Click 驱动程序的 API。
关键功能:
qirx_read_data- 读取数据函数。qirx_read_voltage- 读取电压函数。
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 QiRX Click example
*
* # Description
* This is an example that demonstrates the use of the Qi RX Click board.
*
* 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 Qi RX 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 Stefan Ilic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "qirx.h"
static qirx_t qirx;
static log_t logger;
uint16_t voltage;
uint16_t v_ref = 5058;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
qirx_cfg_t qirx_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.
qirx_cfg_setup( &qirx_cfg );
QIRX_MAP_MIKROBUS( qirx_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == qirx_init( &qirx, &qirx_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
log_printf( &logger, "----------------------- \r\n" );
log_printf( &logger, " Qi RX click \r\n" );
log_printf( &logger, "----------------------- \r\n" );
log_info( &logger, " Application Task " );
log_printf( &logger, "----------------------- \r\n" );
}
void application_task ( void )
{
voltage = qirx_read_voltage( &qirx, v_ref );
log_printf( &logger, " Battery voltage: %d mV \r\n", voltage );
log_printf( &logger, "----------------------- \r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
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
/*!
* @file main.c
* @brief QiRX Click example
*
* # Description
* This is an example that demonstrates the use of the Qi RX Click board.
*
* 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 Qi RX 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 Stefan Ilic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "qirx.h"
static qirx_t qirx;
static log_t logger;
uint16_t voltage;
uint16_t v_ref = 5058;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
qirx_cfg_t qirx_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.
qirx_cfg_setup( &qirx_cfg );
QIRX_MAP_MIKROBUS( qirx_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == qirx_init( &qirx, &qirx_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
log_printf( &logger, "----------------------- \r\n" );
log_printf( &logger, " Qi RX click \r\n" );
log_printf( &logger, "----------------------- \r\n" );
log_info( &logger, " Application Task " );
log_printf( &logger, "----------------------- \r\n" );
}
void application_task ( void )
{
voltage = qirx_read_voltage( &qirx, v_ref );
log_printf( &logger, " Battery voltage: %d mV \r\n", voltage );
log_printf( &logger, "----------------------- \r\n" );
Delay_ms ( 1000 );
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
类别:无线充电
