初学者
10 分钟

使用BTS3035EJXUMA1和STM32F031K6控制连接负载的电源流动

35mΩ单通道智能低端电源开关

SolidSwitch 8 Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 11月 21, 2024

点击板

SolidSwitch 8 Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

在汽车和工业系统中可靠地管理负载,配备高级保护和诊断功能,是替代继电器和保险丝的理想选择

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

SolidSwitch 8 Click 基于 Infineon 的 BTS3035EJXUMA1,这是一种单通道智能低侧功率开关。该器件具有 35mΩ 的电阻,采用先进的 N 通道垂直功率 MOSFET 设计,并进行单片集成,确保高可靠性和紧凑性。BTS3035EJXUMA1 具有汽车级品质,适用于 12V 汽车应用,但也能管理多种负载类型,包括电阻性、感性和容性负载,最大电压范围为 6V 至 18V,负载电流高达 5A。这款 Click 板™ 提供了一种实用的解决方案,用于控制具有不同特性的负载,能够替代传统的机电继电器、保险丝和离散电路,适用于多种应用。其设计支持可靠的开关控制和

精确的负载管理,适用于高效率的汽车和工业系统。BTS3035EJXUMA1 具备全面的保护功能,提升了其在各种应用中的可靠性。这些功能包括自动重启的过温关闭、主动钳位过电压保护和电流限制,能够在严苛的工作条件下保护器件。此外,当处于关闭状态时,器件具有低输出漏电流、静电放电(ESD)保护,并获得了完整的 AEC-Q100 认证,确保在汽车环境中的抗压能力。SolidSwitch 8 Click 通过 mikroBUS™ 插座上的特定引脚与主控 MCU 建立连接,从而控制板上 BTS3035EJXUMA1 集成电路的操作。IN 引脚是 TTL 逻辑控制信号,处于高电平时,

智能功率开关能够管理其负载。此外,STS 引脚作为开漏反馈状态输出,在检测到异常(如过温情况)时为 MCU 提供实时监控和警报。为提供即时视觉反馈,板上配置了红色 ERR LED 指示灯,通过 mikroBUS™ 插座上的 ERR 引脚控制,该指示灯会在检测到操作异常时亮起,便于用户进行故障诊断和增强安全性,直接在板上显示问题。此 Click 板™ 支持 3.3V 或 5V 逻辑电压水平,可通过 VIO SEL 跳线选择。这样,3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确地使用通信线。此外,该 Click 板™ 提供了包含易用功能的库和示例代码,作为进一步开发的参考。

SolidSwitch 8 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

NC
NC
AN
Error LED Control
PA11
RST
ID COMM
PA4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Input Control
PA8
PWM
Status Feedback
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 8 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

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 8 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • solidswitch8_set_err_pin - 此函数将 SolidSwitch 8 Click 的错误引脚状态设置为所选电平。

  • solidswitch8_set_in_pin - 此函数将 SolidSwitch 8 Click 的输入引脚状态设置为所选电平。

  • solidswitch8_get_sts_pin - 此函数读取 SolidSwitch 8 Click 的状态引脚的状态。

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 8 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of SolidSwitch 8 Click board by 
 * switching state of the switch.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver, performs the Click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Switching state of the output every 5 seconds, 
 * and monitoring the status of the device.
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "solidswitch8.h"

static solidswitch8_t solidswitch8;   /**< SolidSwitch 8 Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    solidswitch8_cfg_t solidswitch8_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.
    solidswitch8_cfg_setup( &solidswitch8_cfg );
    SOLIDSWITCH8_MAP_MIKROBUS( solidswitch8_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( DIGITAL_OUT_UNSUPPORTED_PIN == solidswitch8_init( &solidswitch8, &solidswitch8_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    solidswitch8_default_cfg ( &solidswitch8 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    if ( SOLIDSWITCH8_PIN_STATE_LOW == solidswitch8_get_sts_pin( &solidswitch8 ) )
    {
        solidswitch8_set_err_pin( &solidswitch8, SOLIDSWITCH8_PIN_STATE_HIGH );
        log_error( &logger, " Detected over temperature condition." );
        for ( ; ; );
    }

    log_printf( &logger, " Switch state closed. \r\n" );
    solidswitch8_set_in_pin( &solidswitch8, SOLIDSWITCH8_PIN_STATE_HIGH );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );

    log_printf( &logger, " Switch state open. \r\n" );
    solidswitch8_set_in_pin( &solidswitch8, SOLIDSWITCH8_PIN_STATE_LOW );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    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

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