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使用MAX14575A和STM32G431RB提高您的项目安全性和性能

使用我们的电流限制器提升性能

Current Limit 7 Click with Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

已发布 11月 08, 2024

点击板

Current Limit 7 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G431RB

通过我们的限流解决方案,为您的项目赋予多功能性和精确性,提供动态电流管理,以提高安全性、能效和可靠性。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Current Limit 7 Click 基于 MAX14575A,这是一款可编程电流限制开关,具有内部电流限制功能,可防止因负载条件故障导致的主机设备损坏。MAX14575A 提供了灵活的保护边界,适用于输入电压范围为 2.3V 至 5.5V 的系统。它将输出负载电流限制在设定的水平,最高可达 2.5A,使该设备非常适合为大负载电容充电和高电流负载切换应用。其他安全功能包括热关断保护,以防止过热和反向电流阻断,以防止电流回流至源头。电流限制开关提供了一种安全的方式来调节供给负载电路的电流。它将负载电流增加到设定的限值,但不会更高。通常,电流限制是外部电阻器两端电压的函数,

这个电压作为内部电流限制放大器的参考。通过用数字变阻器替换电阻器,可以轻松地编程电流限制,就像在这个 Click board™ 上执行的一样。为此,使用来自 Analog Devices 的 AD5272,通过 2 线 I2C 接口与 MCU 通信,来设置 MAX14575A SETI 引脚上的电阻,从而调整开关的电流限制。在这种情况下,两个变阻器与标记为 RANGE 的板载开关组合使用,允许用户使用两种可能的电流限制范围:从 0.5A 到 2.5A 和 0.25A 到 0.5A。Current Limit 7 Click 可以通过布线到 mikroBUS™ 插座的 CS 引脚的 EN 引脚来打开或关闭,从而提供开关操作,以打开/关闭对连接负载的电源

传输。它还提供了一个过流标志 (FLG) 指示信号,布线到 mikroBUS™ 插座的 INT 引脚,以及一个额外的 AD5272 数字变阻器复位信号,布线到 mikroBUS™ 插座的 RST 引脚。这个 Click board™ 可以通过 VCC SEL 跳线选择 3.3V 和 5V 逻辑电压电平,使 3.3V 和 5V 的 MCU 都能正确使用通信线路。此外,还有通过标记为 PWR SEL 的跳线选择 MAX14575A 电源的可能性,以从 2.3V 至 5.5V 范围内的外部电源端子或来自 mikroBUS™ 电源轨的 VCC 电压电平为 MAX14575A 供电。此外,这个 Click board™ 配备了一个包含易于使用功能的库和一个可作为进一步开发参考的示例代码。

Current Limit 7 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G431RB 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。

Nucleo 64 with STM32G431RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

STM32G431RB front image

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32k

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™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PC12
RST
Enable
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Overcurrent Interrupt
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Current Limit 7 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G431RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32G474RE MCU front image hardware assembly
LTE Cat.1 6 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE Cat.1 6 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 Compiler Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU 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

软件支持

库描述

该库包含 Current Limit 7 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • currentlimit7_set_current_limit - 电流限制 7 设置电流限制功能

  • currentlimit7_set_resistance - 电流限制 7 设置电阻功能

  • currentlimit7_get_fault - 电流限制 7 获取故障功能

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 CurrentLimit7 Click example
 *
 * # Description
 * This library contains API for the Current Limit 7 Click driver.
 * This driver provides the functions to set the current limiting conditions 
 * in order to provide the threshold of the fault conditions.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of I2C module and log UART.
 * After driver initialization, default settings turn on the device.
 *
 * ## Application Task
 * This example demonstrates the use of the Current Limit 7 Click board™.
 * Reading user's input from Usart Terminal and using it as an index 
 * for an array of pre-calculated values that define the current limit level.
 * Results are being sent to the Usart Terminal, where you can track their changes.
 *
 * ## Additional Function
 * - static void display_selection ( void )
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "currentlimit7.h"

static currentlimit7_t currentlimit7;
static log_t logger;

// #define CURRENTLIMIT_MODE_250_mA_500_mA
#define CURRENTLIMIT_MODE_500_mA_2500_mA

const uint16_t limit_value_op[ 14 ] = 
{ 
    CURRENTLIMIT7_OP_1_CURRENT_LIMIT_510_mA, 
    CURRENTLIMIT7_OP_1_CURRENT_LIMIT_625_mA, 
    CURRENTLIMIT7_OP_1_CURRENT_LIMIT_860_mA, 
    CURRENTLIMIT7_OP_1_CURRENT_LIMIT_1320_mA, 
    CURRENTLIMIT7_OP_1_CURRENT_LIMIT_1450_mA,
    CURRENTLIMIT7_OP_1_CURRENT_LIMIT_1550_mA,
    CURRENTLIMIT7_OP_1_CURRENT_LIMIT_1750_mA,
    CURRENTLIMIT7_OP_1_CURRENT_LIMIT_2020_mA,
    CURRENTLIMIT7_OP_1_CURRENT_LIMIT_2260_mA,
    CURRENTLIMIT7_OP_1_CURRENT_LIMIT_2500_mA,
    CURRENTLIMIT7_OP_0_CURRENT_LIMIT_260_mA, 
    CURRENTLIMIT7_OP_0_CURRENT_LIMIT_280_mA, 
    CURRENTLIMIT7_OP_0_CURRENT_LIMIT_330_mA, 
    CURRENTLIMIT7_OP_0_CURRENT_LIMIT_450_mA
};

static void display_selection ( void ) 
{
    log_printf( &logger, "  To select current limit  \r\n" );
    log_printf( &logger, "  Send one of the numbers: \r\n" );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
#ifdef CURRENTLIMIT_MODE_250_mA_500_mA
    log_printf( &logger, "  '0' - Limited to 260 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, "  '1' - Limited to 280 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, "  '2' - Limited to 330 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, "  '3' - Limited to 450 mA  \r\n" );
#else
    log_printf( &logger, " '0' - Limited to  510 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '1' - Limited to  625 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '2' - Limited to  860 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '3' - Limited to 1320 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '4' - Limited to 1450 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '5' - Limited to 1550 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '6' - Limited to 1750 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '7' - Limited to 2020 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '8' - Limited to 2260 mA  \r\n" );
    log_printf( &logger, " '9' - Limited to 2500 mA  \r\n" );
#endif        
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
}

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    currentlimit7_cfg_t currentlimit7_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.
    currentlimit7_cfg_setup( &currentlimit7_cfg );
    CURRENTLIMIT7_MAP_MIKROBUS( currentlimit7_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == currentlimit7_init( &currentlimit7, &currentlimit7_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( CURRENTLIMIT7_ERROR == currentlimit7_default_cfg ( &currentlimit7 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms ( 100 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "   Current Limit 7 Click   \r\n" );
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
    
#ifdef CURRENTLIMIT_MODE_250_mA_500_mA
    currentlimit7_set_current_limit ( &currentlimit7, CURRENTLIMIT7_OP_MODE_250_mA_500_mA, limit_value_op[ 10 ] );
    log_printf( &logger, "  >>> Selected mode %d     \r\n", 0 );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    log_printf( &logger, " Current limit is %d mA    \r\n", limit_value_op[ 10 ] );
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
#else
    currentlimit7_set_current_limit ( &currentlimit7, CURRENTLIMIT7_OP_MODE_500_mA_2500_mA, limit_value_op[ 0 ] );
    log_printf( &logger, "  >>> Selected mode %d     \r\n", 0 );
    log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
    log_printf( &logger, " Current limit is %d mA    \r\n", limit_value_op[ 0 ] );
    log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
    Delay_ms ( 100 );
#endif
    
    display_selection( );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void ) 
{
    static char index;
    
    if ( CURRENTLIMIT7_ERROR != log_read( &logger, &index, 1 ) ) 
    {
    #ifdef CURRENTLIMIT_MODE_250_mA_500_mA
        if ( ( index >= '0' ) && ( index <= '3' ) )
        {
            currentlimit7_set_current_limit ( &currentlimit7, CURRENTLIMIT7_OP_MODE_250_mA_500_mA, limit_value_op[ index - 38 ] );
            log_printf( &logger, "  >>> Selected mode %d     \r\n", index - 48 );
            log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
            log_printf( &logger, "  Current limit is %d mA   \r\n", limit_value_op[ index - 38 ] );
            log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
            Delay_ms ( 100 );
        }
    #else
        if ( ( index >= '0' ) && ( index <= '9' ) ) 
        {
            currentlimit7_set_current_limit ( &currentlimit7, CURRENTLIMIT7_OP_MODE_500_mA_2500_mA, limit_value_op[ index - 48 ] );
            log_printf( &logger, "  >>> Selected mode %d     \r\n", index - 48 );
            log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
            log_printf( &logger, "  Current limit is %d mA   \r\n", limit_value_op[ index - 48 ] );
            log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
            Delay_ms ( 100 );
        }
    #endif
        else 
        { 
            log_printf( &logger, "    Data not in range!    \r\n" );
            log_printf( &logger, "---------------------------\r\n" );
            display_selection( );
            Delay_ms ( 100 );
        }
    }
}

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

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