在各种系统中监控电力传输,确保高效的电力分配并识别潜在问题
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硬件概览
它是如何工作的?
VCP Monitor 6 Click 基于德州仪器的 INA780A,这是一款基于创新 EZShunt™ 技术的 16 位 I2C 输出数字功率监控器。该组件专为电流感应应用而设计,集成了电流感应元件和高分辨率 16 位 Δ-Σ ADC。INA780A 能够测量高达 20A 的电流,并支持高达 85V 的共模电压,能够准确监控电流、总线电压和内部温度。它计算关键参数如功率、能量和电荷,这对于受控系统中的精确决策至关重要。灵活的可编程寄存器允许微调测量精度,并支持连续和触发操作模式。VCP Monitor 6 Click 非常适合多种应用,包括电力传输、工业电池组、电信基础设施和企业服务器,
确保复杂系统中所需的可靠且详细的电力监控,在准确性和效率方面至关重要。正如前面提到的,这款数字功率监控器集成了一个温度传感器,在其工作温度范围内保持 ±2.5°C 的准确度,确保在各种环境条件下的可靠性能。它还具有低偏移和增益漂移,这是高度精确系统的关键。此外,INA780A 提供了灵活性,选择 ADC 转换时间范围从 50µs 到 4.12ms,调整采样平均值从 1 倍到 1024 倍,最小化噪声,优化系统操作和控制的测量数据质量。VCP Monitor 6 Click 使用标准的 2 线 I2C 通信协议,使主 MCU 能够控制 INA780A。I2C 接口支持高达 400kHz 的时钟频率,
I2C 地址可通过 ADDR SEL 跳线选择。当监测到的输出值越过相关的超范围阈值时,报警中断 ALR 引脚可用于报告多个诊断或指示 ADC 转换完成。除了 ALR 引脚之外,还可以通过红色 ALERT LED 视觉显示检测到的异常,如电流低/超限、总线电压低/超限或功率超限。此 Click 板™ 可以通过 VCC SEL 跳线选择使用 3.3V 或 5V 逻辑电压水平。这使得 3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,该 Click 板™ 配有一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
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
软件支持
库描述
该库包含 VCP Monitor 6 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
vcpmonitor6_get_bus_voltage- 此功能通过 I2C 串行接口读取总线电压输出测量值,单位为伏特 [V]。vcpmonitor6_get_current- 此功能通过 I2C 串行接口读取电流测量结果,单位为毫安 [mA]。vcpmonitor6_get_power- 此功能通过 I2C 串行接口读取功率测量结果,单位为瓦特 [W]。
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 VCP Monitor 6 Click example
*
* # Description
* This library contains API for the VCP Monitor 6 Click driver
* for measurements of the voltage, current, power, energy, charge, and die temperature.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* The initialization of the I2C module and log UART.
* After driver initialization, the app sets the default configuration.
*
* ## Application Task
* The demo application reads and displays the results of the input bus voltage,
* current, power, energy, charge accumulation measurements, and die temperature.
* Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
*
* @author Nenad Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "vcpmonitor6.h"
static vcpmonitor6_t vcpmonitor6;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
vcpmonitor6_cfg_t vcpmonitor6_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.
vcpmonitor6_cfg_setup( &vcpmonitor6_cfg );
VCPMONITOR6_MAP_MIKROBUS( vcpmonitor6_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == vcpmonitor6_init( &vcpmonitor6, &vcpmonitor6_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( VCPMONITOR6_ERROR == vcpmonitor6_default_cfg ( &vcpmonitor6 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
float app_buf = 0;
if ( VCPMONITOR6_OK == vcpmonitor6_get_bus_voltage( &vcpmonitor6, &app_buf ) )
{
log_printf( &logger, " Voltage: %.2f [V]\r\n", app_buf );
Delay_ms ( 50 );
}
if ( VCPMONITOR6_OK == vcpmonitor6_get_current( &vcpmonitor6, &app_buf ) )
{
log_printf( &logger, " Current: %.2f [mA]\r\n", app_buf );
Delay_ms ( 50 );
}
if ( VCPMONITOR6_OK == vcpmonitor6_get_power( &vcpmonitor6, &app_buf ) )
{
log_printf( &logger, " Power: %.2f [W]\r\n", app_buf );
Delay_ms ( 50 );
}
if ( VCPMONITOR6_OK == vcpmonitor6_get_energy( &vcpmonitor6, &app_buf ) )
{
log_printf( &logger, " Energy: %.2f [kJ]\r\n", app_buf );
Delay_ms ( 50 );
}
if ( VCPMONITOR6_OK == vcpmonitor6_get_charge( &vcpmonitor6, &app_buf ) )
{
log_printf( &logger, " Charge: %.2f [C]\r\n", app_buf );
Delay_ms ( 50 );
}
if ( VCPMONITOR6_OK == vcpmonitor6_get_temperature( &vcpmonitor6, &app_buf ) )
{
log_printf( &logger, " Temperature: %.2f [degC]\r\n", app_buf );
Delay_ms ( 50 );
}
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:测量

































