提升CR2032等纽扣电池的电力和寿命,确保广泛电子设备的持久性能。
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硬件概览
它是如何工作的?
BATT Boost Click 基于Nexperia的NBM5100A,这是一款带有自适应电源优化的纽扣电池寿命增强器。它包含一个智能学习算法和两个高效的DC-DC转换阶段。第一阶段的DC-DC转换将锂电池的能量以低恒定电流转移到电容存储元件。当充电完成时,第二个DC-DC转换周期利用存储的能量在VDH输出端提供高脉冲负载电流能力的稳定电压。电池从未直接承受大负载脉冲电流,从而实现更长、更可预测的电池寿命。NBM5100A具有可编程的恒定电池负载电
流,范围为2mA到16mA。它还具有超低待机电流、集成的燃料表、高峰值功率效率、低脉冲输出电流、保护电池电压下跌等特性。NBM5100A的电容平衡IO连接到两个超级电容,适用于需要电压平衡的串联超级电容应用。NBM5100A的输入电源可以从mikroBUS™插座的3.3V轨或纽扣电池本身中选择,选择可以通过VBT SEL跳线进行。BATT Boost Click 使用标准的2线I2C接口与主机MCU通信,支持高达1MHz的时钟频率。I2C地址可以通过ADDR SEL跳线选择。
自动模式利用启动引脚(ON)进行一个周期。在自动模式下,有两种方式定义活跃状态的结束:ON引脚上的短脉冲和长脉冲。当NBM5100A准备就绪时,它会通过RDY引脚中断主机MCU。该Click board™只能在3.3V逻辑电压水平下运行。使用不同逻辑电平的MCU之前,板子必须进行适当的逻辑电压水平转换。此外,它还配备了包含函数和示例代码的库,可以作为进一步开发的参考。
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
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 BATT Boost Click 驱动程序的 API。
关键功能:
battboost_get_vcap
- 此功能用于读取储存电容器的电压状态。battboost_set_op_mode
- 此功能用于选择设备的所需操作模式。battboost_get_status
- 此功能读取低电池输入、电容器输入电压早期警告、VDH输出报警和准备状态的信息。
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 BATT Boost Click example
*
* # Description
* This library contains API for the BATT Boost Click driver.
* This driver provides the functions to controle battery energy management
* device designed to maximize usable capacity from non-rechargeable.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initialization of I2C module and log UART.
* After driver initialization, the app executes a default configuration,
* sets the output voltage to 1.8V, charge current to 16mA,
* and early warning voltage to 2.6V.
*
* ## Application Task
* This example demonstrates the use of the BATT Boost Click board.
* The demo application uses two operations in two states:
* the charging state and the active state. First, when the device is in a Charge state,
* the external storage capacitor is charging from VBT using a constant current
* and displays storage capacitor voltage levels and charge cycle count.
* Upon completion of a Charge state, the device transitions to the Active state
* at which time VDH becomes a regulated voltage output of 1.8V (default configuration),
* displays storage capacitor voltage level, and monitors alarms
* for low output voltage (below 1.8V) and early warning (below 2.4V).
* Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
*
* @author Nenad Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "battboost.h"
static battboost_t battboost;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
battboost_cfg_t battboost_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.
battboost_cfg_setup( &battboost_cfg );
BATTBOOST_MAP_MIKROBUS( battboost_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == battboost_init( &battboost, &battboost_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( BATTBOOST_ERROR == battboost_default_cfg ( &battboost ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
Delay_ms( 100 );
}
void application_task ( void )
{
float vcap = 0;
uint8_t status = 0;
uint32_t chenergy = 0;
if ( BATTBOOST_STATUS_READY != battboost_get_ready( &battboost ) )
{
if ( BATTBOOST_OK == battboost_set_op_mode( &battboost, BATTBOOST_OP_MODE_CHARGE ) )
{
log_printf( &logger, "\nOperating state: Charge\r\n" );
}
if ( BATTBOOST_OK == battboost_get_vcap( &battboost, &vcap ) )
{
log_printf( &logger, " Capacitor Voltage: %.2f V \r\n", vcap );
}
if ( BATTBOOST_OK == battboost_get_chenergy( &battboost, &chenergy ) )
{
log_printf( &logger, " Charge cycle count: %lu \r\n", chenergy );
}
Delay_ms( 1000 );
}
else
{
if ( BATTBOOST_OK == battboost_set_op_mode( &battboost, BATTBOOST_OP_MODE_ACTIVE ) )
{
log_printf( &logger, "\nOperating state: Active\r\n" );
if ( BATTBOOST_OK == battboost_get_vcap( &battboost, &vcap ) )
{
log_printf( &logger, " Capacitor Voltage: %.2f V \r\n", vcap );
}
if ( BATTBOOST_OK == battboost_get_status( &battboost, &status ) )
{
if ( BATTBOOST_STATUS_EW & status )
{
log_printf( &logger, " Status: Early warning.\r\n" );
}
if ( BATTBOOST_STATUS_ALRM & status )
{
log_printf( &logger, " Status: Low output voltage in the Active state.\r\n" );
}
}
}
Delay_ms( 1000 );
}
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END