我们的USB Type-C PD控制器释放了USB Type-C的全部潜力,让您前所未有地充电、传输数据并连接到各种外设。
A
A
硬件概览
它是如何工作的?
USB-C Power Click基于TPS25750S,这是一款来自德州仪器的USB Type-C和电源传输(PD)控制器,提供单个USB Type-C连接器的电缆插入和方向检测。TPS25750S在检测到电缆时通过CC线使用USB PD协议进行通信。当电缆检测和USB PD协商完成后,TPS25750S根据设定的配置启用适当的电源路径,以在USB IN-OUT连接器上提供或接收电源。TPS25750S针对支持USB-C PD电源的应用进行了高度优化,提供了强大的保护和完全管理的内部电源路径(5V/3A,36mΩ源开关)。第二个USB连接器标记为5V IN,用于以USB连接形式提供5V电压,这是内部5V源电源路径所必需的。此Click板™通过标准I2C 2线接口与MCU通信,以读取数据和配置设置,最大频率为
400kHz。此外,它还具有一个额外的中断信号,连接到mikroBUS™插座的IRQ引脚。除了用于与主机MCU通信的I2C端口外,TPS25750S还具有一个最大频率为400kHz的主配置I2C接口,可以连接到电池充电器(如BQ25792)或外部EEPROM,以传达适当的配置以设置充电模式、充电电流、OTG模式等。BQ25792是一款适用于1-4节锂离子和锂聚合物电池的全集成开关模式升降压充电器,允许用户以高达3A的功率源或接收电源。与电池充电器通信所需的电源和线路位于板右侧的未填充引脚上。得益于板载ADC跳线,TPS25750S可以根据位置设置死电池配置和PD控制器的I2C从设备地址。提供的两种死电池配置是安全模式和始终启用接收模式。安全模式不启用接收路径,并且在加载
配置之前禁用USB PD。在始终启用接收模式下,无论连接的源提供的电流量如何,设备都会启用接收路径。在加载配置之前,USB PD被禁用。此Click板™还具有两个位于未填充引脚上的GPIO信号,用于状态和控制信息的用户定义。GPIO引脚可以映射到USB Type-C、USB PD和特定应用事件,以控制其他IC、中断主处理器或接收来自其他IC的输入。除了GPIO,它还具有两个LED指示灯,IO0和IO1,用于在操作期间实现一些异常或状态的视觉检测。此Click板™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,必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,该Click板™配备了包含功能和示例代码的库,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
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 USB-C Power Click 驱动程序的 API。
关键功能:
usbcpower_get_status
- USB-C Power获取状态功能。usbcpower_get_pwr_status
- USB-C Power获取电源状态功能。usbcpower_start_patch_burst_mode
- USB-C Power启动补丁突发模式功能。
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 USB-C Power Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of the USB-C Power Click board™
* by configuring the PD controller to attempt to become a Power Source.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* The initialization of I2C module, log UART, and additional pins.
* After the driver init, the app executes a default configuration,
* depending on PD Device Mode, the app performs the patch bundle update tasks
* for loading a patch bundle in burst mode to the PD controller.
*
* ## Application Task
* The application display status information about
* the PD controller data role and power of the connection.
* Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
*
* ## Additional Function
* - static void usbcpower_display_status ( void )
* - static void usbcpower_display_pwr_status ( void )
*
* @note
* For the advanced configuration, use the TPS25750 Application Customization Tool:
* https://dev.ti.com/gallery/search/TPS25750_Application_Customization_Tool
*
* @author Nenad Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "usbcpower.h"
static usbcpower_t usbcpower;
static log_t logger;
static uint32_t response;
static usbcpower_status_t status;
static usbcpower_pwr_status_t pwr_status;
/**
* @brief USB-C Power display status function.
* @details This function display status information.
* @return Nothing.
* @note None.
*/
static void usbcpower_display_status ( void );
/**
* @brief USB-C Power display PWR status function.
* @details This function display power of the connection status information.
* @return Nothing.
* @note None.
*/
static void usbcpower_display_pwr_status ( void );
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
usbcpower_cfg_t usbcpower_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.
usbcpower_cfg_setup( &usbcpower_cfg );
USBCPOWER_MAP_MIKROBUS( usbcpower_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( I2C_MASTER_ERROR == usbcpower_init( &usbcpower, &usbcpower_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
if ( USBCPOWER_ERROR == usbcpower_default_cfg ( &usbcpower ) )
{
log_error( &logger, " Default configuration." );
for ( ; ; );
}
usbcpower_set_patch_mode( &usbcpower, &response );
if ( USBCPOWER_RSP_OK != response )
{
log_error( &logger, " Go to Patch Mode." );
for ( ; ; );
}
uint8_t device_mode[ 6 ] = { 0 };
usbcpower_get_device_mode( &usbcpower, &device_mode );
log_printf( &logger, " PD Device Mode: %s\r\n", &device_mode[ 1 ] );
log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );
Delay_ms( 100 );
log_info( &logger, " Application Task " );
log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );
Delay_ms( 100 );
}
void application_task ( void )
{
if ( USBCPOWER_OK == usbcpower_get_status( &usbcpower, &status ) )
{
if ( USBCPOWER_OK == usbcpower_get_pwr_status( &usbcpower, &pwr_status ) )
{
usbcpower_display_status( );
log_printf( &logger, "- - - - - - - - - - - - - - -\r\n" );
usbcpower_display_pwr_status( );
log_printf( &logger, "-----------------------------\r\n" );
}
}
Delay_ms( 3000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
static void usbcpower_display_status ( void )
{
if ( status.plug_present )
{
log_printf( &logger, " A plug is connected.\r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, " No plug is connected\r\n" );
}
if ( USBCPOWER_STATUS_NO_CONNECTION == status.conn_state )
{
log_printf( &logger, " No connection.\r\n" );
}
else if ( USBCPOWER_STATUS_PORT_DISABLED == status.conn_state )
{
log_printf( &logger, " Port is disabled.\r\n" );
}
else if ( USBCPOWER_STATUS_AUDIO_CONNECTION == status.conn_state )
{
log_printf( &logger, " Audio connection (Ra/Ra).\r\n" );
}
else if ( USBCPOWER_STATUS_DEBUG_CONNECTION == status.conn_state )
{
log_printf( &logger, " Debug connection (Rd/Rd).\r\n" );
}
else if ( USBCPOWER_STATUS_NO_CONNECTION_Ra == status.conn_state )
{
log_printf( &logger, " No connection, Ra detected (Ra but no Rd).\r\n" );
}
else if ( USBCPOWER_STATUS_RESERVED == status.conn_state )
{
log_printf( &logger, " Reserved (may be used for Rp/Rp Debug connection).\r\n" );
}
else if ( USBCPOWER_STATUS_CONNECT_NO_Ra == status.conn_state )
{
log_printf( &logger, " Connection present, no Ra detected.\r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, " Connection present, Ra detected.\r\n" );
}
if ( status.plug_orientation )
{
log_printf( &logger, " Upside-down orientation.\r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, " Upside-up orientation.\r\n" );
}
if ( status.port_role )
{
log_printf( &logger, " PD Controller is Source.\r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, " PD Controller is in the Sink role.\r\n" );
}
}
static void usbcpower_display_pwr_status ( void )
{
if ( pwr_status.pwr_conn )
{
log_printf( &logger, " Connection present.\r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, " No connection.\r\n" );
}
if ( USBCPOWER_PWR_STATUS_USB == pwr_status.type_c_current )
{
log_printf( &logger, " USB Default Current.\r\n" );
}
else if ( USBCPOWER_PWR_STATUS_TYPE_C_1_5A == pwr_status.type_c_current )
{
log_printf( &logger, " Type-C Current: 1.5 A\r\n" );
}
else if ( USBCPOWER_PWR_STATUS_TYPE_C_3_0A == pwr_status.type_c_current )
{
log_printf( &logger, " Type-C Current: 3.0 A\r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, "Explicit PD contract sets current.\r\n" );
}
if ( USBCPOWER_PWR_STATUS_CHG_ADV_DISABLE == pwr_status.charger_advertise )
{
log_printf( &logger, " Charger advertise disabled or not run.\r\n" );
}
else if ( USBCPOWER_PWR_STATUS_CHG_ADV_PROCESS == pwr_status.charger_advertise )
{
log_printf( &logger, " Charger advertisement in process.\r\n" );
}
else if ( USBCPOWER_PWR_STATUS_CHG_ADV_COMPLETE == pwr_status.charger_advertise )
{
log_printf( &logger, "Charger advertisement complete.\r\n" );
}
else
{
log_printf( &logger, "Reserved.\r\n" );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END