迈出通向更好充电解决方案的第一步——今天就选择我们的先进电池充电器。
A
A
硬件概览
它是如何工作的?
Charger 6 Click基于BQ25601,这是一款用于单节锂离子和锂聚合物电池的快速充电解决方案,具有高输入电压,适用于各种智能手机、平板电脑和便携设备。该器件来自德州仪器(Texas Instruments)。低阻抗电源路径优化了开关模式操作效率,减少了电池充电时间,并在放电期间延长了电池寿命。它针对USB 5V电压输入进行了优化,具有基于内置USB接口的可编程电流限制,并允许3.9至13.5V的外部电源输入。BQ25601还通过在VBUS线上提供5.15V的恒定电流限制(最高1.2A),满足了USB On-the-Go(OTG)操作的电源额定规范。该设备在SYS线上从VBUS输入源、电池或两者之间提供自动电源路径选择。电源路径管理将系统电压调节到略高于电池电压,但不低于3.5V的最低系统电压。借助此功能,即使电池完全移除,系统也能继续运行。当达到输
入电流限制或电压限制时,电源路径管理会自动将充电电流减至零。随着系统负载增加,电源路径会放电电池,直到满足系统电源需求为止。Charger 6 Click通过标准I2C 2线接口与MCU通信,支持标准模式和快速模式,传输速率分别为100和400kbit/s。带有充电和系统设置的I2C串行接口使得该Click板™成为一个真正灵活的解决方案。它还使用了多个GPIO引脚,其中一个是中断引脚,即mikroBUS™插座上的INT引脚,用作“故障”指示器。当发生故障时,此引脚会立即通知主机。该Click板™还使用了两个LED指示器,PG和STAT,分别作为电源良好和充电状态指示器。如果输入电压高于休眠模式阈值且电流限制高于30mA,则PG指示良好的输入源,而STAT报告充电状态和任何故障情况。CE引脚连接到mikroBUS™插座上的CS引脚,通过将此引脚设置为低逻辑电平
来启动电池充电过程。PSEL引脚连接到mikroBUS™插座上的PWM引脚,用作电源选择输入,通过将此引脚拉高设置500mA输入电流限制;否则,通过将此引脚拉低设置2.4A输入电流限制。BQ25601还提供了一个QON引脚,连接到mikroBUS™插座上的RST引脚,用于BATFET启用和复位控制,以退出低功耗模式或执行整个系统复位功能。充电器通过TEMP SEL跳线提供可选择的温度监控功能,用户可以选择外部或内部监控。外部模式提供了单个热敏电阻输入用于电池温度监控。此Click板™只能在3.3V逻辑电压电平下运行。使用不同逻辑电平的MCU之前,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,Click板™配备了一个库,包含功能和示例代码,可作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G474R MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
512
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
128k
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
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
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 Charger 6 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
charger6_cfg_setup
- 配置对象初始化功能。charger6_init
- 初始化功能。charger6_default_cfg
- Click默认配置功能。
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 Charger6 Click example
*
* # Description
* This library contains API for the Charger 6 Click driver.
* The library contains drivers to enable/disable battery charging,
* set current limit, set system min voltage, set fast charge current,
* set charge voltage, etc.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes I2C driver and set default configuration:
* input current limit set to 500 mA, system minimum voltage to 3500 mV,
* fast charge current set to 360 mA, charge voltage to 4112 mV and
* enable battery charging.
*
* ## Application Task
* This example monitors the operation of the Charger 6 Click and all its charging states.
* The user can observe information such as charging status, selected mode,
* charging current value, and the momentary value of the supply voltage relative to the battery voltage.
* Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
*
* @author Nenad Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "charger6.h"
static charger6_t charger6;
static log_t logger;
charger6_status_t chg_status;
static uint16_t charge_current;
void display_chrg_status ( void ) {
log_printf( &logger, " Charging :" );
switch ( chg_status.chrg_stat ) {
case CHARGER6_R08_CHRG_STAT_NOT_CHARGING : {
log_printf( &logger, " Not Charging\r\n" );
break;
}
case CHARGER6_R08_CHRG_STAT_PRE_CHARGE : {
log_printf( &logger, " Pre-charge\r\n" );
break;
}
case CHARGER6_R08_CHRG_STAT_FAST_CHARGING : {
log_printf( &logger, " Fast Charging\r\n" );
charge_current = charger6_get_fast_charge_current( &charger6 );
log_printf( &logger, " Chg Current: %u mA\r\n", charge_current );
break;
}
case CHARGER6_R08_CHRG_STAT_CHARGE_TERMINATION : {
log_printf( &logger, " Charge Termination\r\n" );
break;
}
default : {
log_printf( &logger, " Unknown\r\n" );
break;
}
}
}
void display_power_good_status ( void ) {
log_printf( &logger, " Power :" );
switch ( chg_status.pg_stat ) {
case CHARGER6_R08_PG_STAT_POWER_NOT_GOOD : {
log_printf( &logger, " Power Not Good\r\n" );
break;
}
case CHARGER6_R08_PG_STAT_POWER_GOOD : {
log_printf( &logger, " Power Good\r\n" );
break;
}
default : {
log_printf( &logger, " Unknown\r\n" );
break;
}
}
}
void display_vsys_status ( void ) {
log_printf( &logger, " Vsys :" );
switch ( chg_status.vsys_stat ) {
case CHARGER6_R08_VSYS_STAT_NOT : {
log_printf( &logger, " BAT > Vsys Min\r\n" );
break;
}
case CHARGER6_R08_VSYS_STAT_VSYSM : {
log_printf( &logger, " BAT < Vsys Min\r\n" );
break;
}
default : {
log_printf( &logger, " Unknown\r\n" );
break;
}
}
}
void display_bat_status ( void ) {
log_printf( &logger, " Battery :" );
switch ( chg_status.bat_fault ) {
case CHARGER6_R09_BAT_FAULT_NORMAL : {
log_printf( &logger, " Normal\r\n" );
break;
}
case CHARGER6_R08_VSYS_STAT_VSYSM : {
log_printf( &logger, " Overvoltage\r\n" );
break;
}
default : {
log_printf( &logger, " Unknown\r\n" );
break;
}
}
}
void display_chrg_fault_status ( void ) {
log_printf( &logger, " Chrg fault :" );
switch ( chg_status.chrg_fault ) {
case CHARGER6_R09_CHRG_FAULT_NORMAL : {
log_printf( &logger, " Normal\r\n" );
break;
}
case CHARGER6_R09_CHRG_FAULT_INPUT_FAULT : {
log_printf( &logger, " Input fault\r\n" );
break;
}
case CHARGER6_R09_CHRG_FAULT_THERMAL_SHUTDOWN : {
log_printf( &logger, " Thermal shutdown\r\n" );
break;
}
case CHARGER6_R09_CHRG_FAULT_CHG_SAFETY_TIMER_EXP : {
log_printf( &logger, " Charge Safety Timer Expiration\r\n" );
break;
}
default : {
log_printf( &logger, " Unknown\r\n" );
break;
}
}
}
void application_init ( void ) {
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
charger6_cfg_t charger6_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.
charger6_cfg_setup( &charger6_cfg );
CHARGER6_MAP_MIKROBUS( charger6_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = charger6_init( &charger6, &charger6_cfg );
if ( init_flag == I2C_MASTER_ERROR ) {
log_error( &logger, " Application Init Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
charger6_default_cfg ( &charger6 );
log_info( &logger, " Application Task " );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, "-------------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, " Set Current Limit : 500 mA \r\n" );
charger6_set_input_current_limit( &charger6, 500 );
Delay_ms ( 100 );
log_printf( &logger, " Set Sys Min Voltage : 3500 mV \r\n" );
charger6_set_system_minimum_voltage( &charger6, 3500 );
Delay_ms ( 100 );
log_printf( &logger, " Set Fast Chg Current: 360 mA \r\n" );
charger6_set_fast_charge_current( &charger6, 360 );
Delay_ms ( 100 );
log_printf( &logger, " Set Charge Voltage : 4112 mV \r\n" );
charger6_set_charge_voltage( &charger6, 4112 );
Delay_ms ( 100 );
log_printf( &logger, " >> Enable Battery Charging << \r\n" );
charger6_enable_battery_charging( &charger6 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, "-------------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, " >>> Status <<< \r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------------\r\n" );
}
void application_task ( void ) {
charger6_get_status( &charger6, &chg_status );
Delay_ms ( 100 );
display_power_good_status( );
Delay_ms ( 100 );
display_chrg_status( );
Delay_ms ( 100 );
display_bat_status( );
Delay_ms ( 100 );
display_chrg_fault_status( );
Delay_ms ( 100 );
display_vsys_status( );
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