中级
30 分钟

用 L9026 和 STM32F031K6 创建负载切换解决方案

在不需要负载时节省能量

SolidSwitch 2 Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

SolidSwitch 2 Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

为不同负载提供电力,并分别控制每个负载。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

SolidSwitch 2 Click 基于 STMicroelectronics 的 L9026,这是一款优化用于汽车继电器和 LED 应用的多通道继电器驱动器。L9026 的八个通道代表两个高边和六个可配置高边/低边驱动器,可通过 SPI 接口或两个专用并行输入(IN0 和 IN1 引脚连接到 mikroBUS™ 插座的 PWM 和 INT 引脚)驱动。它可从 3V 到 18V 的外部电源供电,在其输出端子上提供最大 1A 的电流。该板是汽车、阻性和感性应用

(LED 和继电器)以及电容负载的优秀选择。如前所述,此 Click board™ 通过标准 SPI 接口与 MCU 通信,以控制和配置负载和设备。L9026 还提供高级诊断和保护功能,例如短路、开路、过流和过温检测,并通过 SPI 接口提供所有诊断功能的状态反馈。此外,L9026 还具有通过连接到 mikroBUS™ 插座的 AN 引脚的 IDL 引脚控制的低功耗模式和“Limp home”模式。在此模式下,允许在特别故障情

况下(例如 SPI 故障、微故障或电源欠压)使用两个选定的驱动器。该设备可以保证在电压下降至 3V 的情况下正常运行,确保在复位条件下的低静态电流。此 Click board™ 可通过 VCC SEL 跳线选择 3.3V 或 5V 逻辑电压水平。这允许 3.3V 和 5V 的 MCU 正确使用通信线路。然而,该 Click board™ 配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

SolidSwitch 2 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

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Idle Mode
PA0
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PA4
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Parallel Command 0
PA8
PWM
Parallel Command 1
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

SolidSwitch 2 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

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 SolidSwitch 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • solidswitch2_write_register - 此函数使用 SPI 串行接口将所需数据写入选定的寄存器。

  • solidswitch2_toggle_in0_pin - 此函数切换 IN0 引脚的逻辑状态。

  • solidswitch2_toggle_in1_pin - 此函数切换 IN1 引脚的逻辑状态。

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 SolidSwitch 2 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of SolidSwitch 2 click board by controlling the output state.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration which maps outputs as follows:
 * OUT2   - IN0,
 * OUT3   - IN1,
 * OUT4-5 - PWM GEN,
 * OUT6-7 - PWM LED.
 *
 * ## Application Task
 * Changes the PWM GEN (max to min) and PWM LED (min to max) duty cycle and toggles the IN0 and IN1
 * pins every 250ms. The duty cycle values and INx toggle messages will be displayed on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "solidswitch2.h"

static solidswitch2_t solidswitch2;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    solidswitch2_cfg_t solidswitch2_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.
    solidswitch2_cfg_setup( &solidswitch2_cfg );
    SOLIDSWITCH2_MAP_MIKROBUS( solidswitch2_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == solidswitch2_init( &solidswitch2, &solidswitch2_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( SOLIDSWITCH2_ERROR == solidswitch2_default_cfg ( &solidswitch2 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    for ( uint16_t duty_cycle = SOLIDSWITCH2_MIN_DUTY_CYCLE; duty_cycle <= SOLIDSWITCH2_MAX_DUTY_CYCLE; duty_cycle += 5 )
    {
        if ( SOLIDSWITCH2_OK == solidswitch2_write_register ( &solidswitch2, SOLIDSWITCH2_REG_PWM_GEN_DC, 
                                                              ( uint8_t ) ( SOLIDSWITCH2_MAX_DUTY_CYCLE - duty_cycle ) ) )
        {
            log_printf ( &logger, " PWM GEN DC: %u\r\n", ( SOLIDSWITCH2_MAX_DUTY_CYCLE - duty_cycle ) );
        }
        if ( SOLIDSWITCH2_OK == solidswitch2_write_register ( &solidswitch2, SOLIDSWITCH2_REG_PWM_LED_DC, ( uint8_t ) duty_cycle ) )
        {
            log_printf ( &logger, " PWM LED DC: %u\r\n", duty_cycle );
        }
        solidswitch2_toggle_in0_pin ( &solidswitch2 );
        log_printf ( &logger, " Toggle IN0 pin\r\n" );
        solidswitch2_toggle_in1_pin ( &solidswitch2 );
        log_printf ( &logger, " Toggle IN1 pin\r\n\n" );
        Delay_ms ( 250 );
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

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

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。