为了实现无缝的锂离子和锂聚合物电池充电和监控,我们提供了终极紧凑解决方案,旨在确保您的设备安全高效地运行。
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硬件概览
它是如何工作的?
Charger Click基于MCP73831,这是一款微型单体、完全集成的锂离子、锂聚合物充电管理控制器,来自Microchip。MCP73831是一款高度先进的线性充电管理控制器,采用恒流/恒压充电算法,可选择预充电和充电终止。恒压固定为4.20V,而恒流值通过外部R5电阻设置为250mA,使用3K9电阻。MCP73831根据高功率或高环境条件下的芯片温度限制充电电流,其中热管理可优化充电周期时间同时保持设备可靠性。MCP73831通过电池连接器为电池单元充 电,并配有一
个STAT LED指示灯,用于直观显示充电状态。请记住,电池连接器不是 标准化的,错误的极性连接可能会损坏电池、此Click board™、主机MCU或所有这 些设备。作为智能电池监视器,这个Click board™配备了来自Analog Devices的DS2438。它具有40字节的EEPROM,可用于存储有关电池的重要参数,如化学成分、容量等。它通过芯片内部感测电池温度,无需热敏电阻。板载ADC转换器允许监测电池电压,以确定充电结束和放电结束,而板载集成电流累加器则有助于使用
二进制格式的燃料计量计算。Charger Click通过1-Wire接口与主机MCU通信,可以通过OW SEL跳线 选择OW2或OW1引脚,OW1为默认设置。由于每个DS2438都有其独特的ID,因此几个这样的Charger Click可以在同一条1-Wire总线上工作。这个Click board™只能使用5V逻辑电压级别。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须对板执行适当的逻辑电压级别转换。然而,该Click board™配备了一个包含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 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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
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™。
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
通过调试模式的应用程序输出
1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。
2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。
软件支持
库描述
这个库包含Charger Click驱动程序的API。
关键功能:
charger_read_temperature
- 读取芯片内部的温度测量值(摄氏度)。charger_read_batt_vdd
- 读取电池输入电压。charger_read_current
- 读取电池充电电流。
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 Charger Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of Charger click board by monitoring
* the battery charging status.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver, performs the click default configuration, calibrates
* the zero current charging offset, and resets the elapsed time counter.
*
* ## Application Task
* Reads the chip internal temperature, battery and system VDD, battery charging
* current, and the elapsed time counter, approximately once per second. All data
* are displayed on the USB UART where you can track their changes.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "charger.h"
static charger_t charger;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
charger_cfg_t charger_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.
charger_cfg_setup( &charger_cfg );
CHARGER_MAP_MIKROBUS( charger_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( ONE_WIRE_ERROR == charger_init( &charger, &charger_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( CHARGER_ERROR == charger_default_cfg ( &charger ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_printf( &logger, "\r\n Zero current calibration process\r\n" );
log_printf( &logger, " Keep the battery disconnected in the next 5 seconds\r\n" );
Delay_ms ( 3000 );
if ( CHARGER_ERROR == charger_calibrate_current ( &charger ) )
{
log_error( &logger, " Calibration." );
for ( ; ; );
}
log_printf( &logger, " Calibration done!\r\n\n" );
if ( CHARGER_OK == charger_write_elapsed_time ( &charger, 0 ) )
{
log_printf( &logger, " Elapsed time reset done!\r\n\n" );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
float temperature = 0;
float batt_vdd = 0;
float system_vdd = 0;
float current = 0;
uint32_t elapsed_time = 0;
if ( CHARGER_OK == charger_read_temperature ( &charger, &temperature ) )
{
log_printf( &logger, " Temperature: %.2f degC\r\n", temperature );
}
if ( CHARGER_OK == charger_read_batt_vdd ( &charger, &batt_vdd ) )
{
log_printf( &logger, " Battery VDD: %.3f V\r\n", batt_vdd );
}
if ( CHARGER_OK == charger_read_system_vdd ( &charger, &system_vdd ) )
{
log_printf( &logger, " System VDD: %.3f V\r\n", system_vdd );
}
if ( CHARGER_OK == charger_read_current ( &charger, ¤t ) )
{
log_printf( &logger, " Charging current: %.3f A\r\n", current );
}
if ( CHARGER_OK == charger_read_elapsed_time ( &charger, &elapsed_time ) )
{
log_printf( &logger, " Elapsed time: %lu s\r\n\n", elapsed_time );
}
Delay_ms ( 1000 );
}
int main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
// ------------------------------------------------------------------------ END