使用我们的 PWM 模式风扇速度控制器,轻松掌控完美气流!
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硬件概览
它是如何工作的?
Fan 5 Click 基于 Microchip 的 TC654,这是一款风扇速度控制器,允许您控制和监控两个直流无刷风扇的速度。TC654 基于 FanSense™ 技术,保护您的应用免受风扇故障的影响,并消除了对三线风扇的需求。使用 TC654,风扇速度可以通过其输入电压或串行接口来控制,从而实现高度灵活性。TC654 的输入电压表示温度,通常由所选的内部或外部热敏电阻提供(通过 NTC SEL 跳线选择)。TC654 通过脉宽调制风扇上的电压根据系统温度控制风扇速度。这种方法减少了风扇的噪音并延长了风扇的使用寿命。每个通道由一个外部 N 沟道 MOSFET 控制,通
过调节施加到 MOSFET 门极的电压也调节施加到风扇的电压。PWM 输出可以根据 TC654 的输入电压在 30% 和 100% 之间调节,或者如前所述,通过 I2C 接口编程,以允许无需外部热敏电阻即可控制风扇速度。标准的 I2C 2 线接口读取数据并配置设置,最大频率为 100kHz。TC654 还测量和监控风扇的每分钟转数 (RPM),这代表了风扇的健康状况。随着风扇轴承的磨损,风扇会减速并最终停止(转子锁定)。TC654 可以通过监控风扇的 RPM 水平检测风扇的开路、短路、未连接和转子锁定状态。除了可以通过 mikroBUS™ 插座的 FLT 引脚获得此信息
外,还可以通过标有 FAULT 的红色 LED 视觉检测到这种情况。风扇 RPM 数据和阈值寄存器可以通过 I2C 接口获取,从而实现完整的系统控制。除了两个风扇连接端子外,还有另一个终端 VFAN,用于 FAN1 的外部 12V 电源。FAN2 使用来自 5V mikroBUS™ 电源轨的必要供电。该 Click board™ 可以在 3.3V 和 5V 逻辑电压水平下运行,通过 VCC SEL 跳线选择。这样,3.3V 和 5V 的 MCU 都可以正确使用通信线路。此外,该 Click board™ 配备了包含易于使用的函数和示例代码的库,可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 Fan 5 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
fan5_get_rpm1
- Fan 5 获取 FAN1 的速度fan5_set_duty_cycle
- Fan 5 设置占空比fan5_turn_on_fans
- Fan 5 打开风扇
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 Fan 5 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of FAN 5 Click board by controlling and
* regulating the fan motors speed.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver, performs the Click default configuration, reads
* manufacturer id and sets configuration in correspondence to user-selected mode.
*
* ## Application Task
* If Fan control is selected example will monitor FAN 1 speed and if the speed
* falls below 500 RPM for longer then 2.4 seconds fan output will be disabled.
* In other case, example is showcasing speed control by changing duty cycle and
* monitoring fan speed.
*
* @author Stefan Ilic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "fan5.h"
#define FAN_CONTROL_MODE
static fan5_t fan5;
static log_t logger;
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
fan5_cfg_t fan5_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.
fan5_cfg_setup( &fan5_cfg );
FAN5_MAP_MIKROBUS( fan5_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == fan5_init( &fan5, &fan5_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( FAN5_ERROR == fan5_default_cfg ( &fan5 ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
fan5_turn_on_fans( &fan5 );
uint8_t id = 0;
fan5_get_mfr_id( &fan5, &id );
log_printf( &logger, " Manufacturer ID: 0x%X \r\n", ( uint16_t ) id );
#if defined FAN_CONTROL_MODE
fan5_set_duty_cycle( &fan5, FAN5_100_PER_DUTY );
fan5_set_fan_fault1( &fan5, 500 );
#else
fan5_set_duty_cycle( &fan5, FAN5_30_PER_DUTY );
fan5_set_fan_fault1( &fan5, 0 );
#endif
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
#if defined FAN_CONTROL_MODE
uint16_t speed = 0;
uint8_t flag_data = 0;
fan5_get_rpm1( &fan5, &speed);
log_printf( &logger, " SPEED: %d RPM \r\n", speed );
if ( FAN5_FAULT == fan5_get_fault_state( &fan5 ) )
{
fan5_get_status_flags ( &fan5, &flag_data );
log_printf( &logger, " FLAG: %d \r\n", flag_data );
if ( FAN5_F1F_FLAG & flag_data )
{
log_printf( &logger, " FAN SPEED DROPED !!! \r\n" );
log_printf( &logger, " OUTPUT IS DISABLED \r\n" );
fan5_turn_off_fans( &fan5 );
for( ; ; );
}
}
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
#else
uint16_t speed;
uint8_t duty_value;
for ( duty_value = FAN5_30_PER_DUTY; duty_value <= FAN5_100_PER_DUTY; duty_value++ )
{
fan5_set_duty_cycle( &fan5, duty_value );
log_printf( &logger, " Duty value: %d \r\n", ( uint16_t ) duty_value );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
fan5_get_rpm1( &fan5, &speed);
log_printf( &logger, " SPEED: %d RPM \r\n", speed );
Delay_ms ( 500 );
}
#endif
}
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